变量查找：为什么 ** 使用变量比使用值慢得多

Question

我读过math.sqrt 比** 快，今天我尝试了。但有趣的不是这两者之间的时间差，而是** 带变量和** 带值之间的时间差：

value1 = 10.1
value2 = 0.5
%timeit value1 ** value2
# 1000000 loops, best of 3: 645 ns per loop
%timeit 10.1 ** 0.5
# 10000000 loops, best of 3: 60.7 ns per loop

这快了十倍以上。而对于数学函数来说，时间几乎是相同的（变量查找只需要几纳秒）：

import math
%timeit math.sqrt(10.1)
# 1000000 loops, best of 3: 529 ns per loop
%timeit math.sqrt(value1)
# 1000000 loops, best of 3: 568 ns per loop

谁能解释一下为什么变量查找对** 产生了如此大的影响，而对math.sqrt 却没有什么影响？

设置：

• python 3.5
• Windows 10 64 位

Answer 1

使用变量：

In [41]: def var():
   ....:     value1 ** value2
   ....:     

In [43]: dis.dis(var)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (value1)
              3 LOAD_GLOBAL              1 (value2)
              6 BINARY_POWER
              7 POP_TOP
              8 LOAD_CONST               0 (None)
             11 RETURN_VALUE

使用立即数：

In [44]: def imm():
   ....:     10.1 ** 0.5
   ....:     

In [45]: dis.dis(imm)
  2           0 LOAD_CONST               3 (3.1780497164141406)
              3 POP_TOP
              4 LOAD_CONST               0 (None)
              7 RETURN_VALUE

事实证明，编译器比我们聪明，提前计算了功率。