为什么 [] 比 list（）快？

我最近比较了[]和list()的处理速度，并惊讶地发现[]运行速度比list()快三倍以上。 {}和dict()进行了相同的测试，结果实际上是相同的： []和{}都花费了约 0.128sec / 百万个周期，而list()和dict()花费了约 0.428sec / 百万个周期。

为什么是这样？ Do []和{} （可能还有()和'' ）也立即传回一些空股票文字的副本，同时使用它们的显式命名副本（ list() ， dict() ， tuple() ， str() ）完全创建对象，无论它们实际上是否包含元素？

我不知道这两种方法有何不同，但我很想找出答案。我在文档中或 SO 上都找不到答案，而寻找空括号却比我预期的要麻烦得多。

timeit.timeit("[]")和timeit.timeit("list()")以及timeit.timeit("{}")和timeit.timeit("dict()")获得计时结果。分别比较列表和字典。我正在运行 Python 2.7.9。

我最近发现 “为什么 True 慢于 if 1？ if True与if 1的性能进行了比较，似乎触及了类似的文字对全局的情况。也许也值得考虑。

答案

因为[]和{}是文字语法。 Python 可以创建字节码仅用于创建列表或字典对象：

>>> import dis
>>> dis.dis(compile('[]', '', 'eval'))
  1           0 BUILD_LIST               0
              3 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(compile('{}', '', 'eval'))
  1           0 BUILD_MAP                0
              3 RETURN_VALUE

list()和dict()是单独的对象。它们的名称需要解析，必须包含堆栈以推入参数，必须存储框架以供以后检索，并且必须进行调用。这都需要更多时间。

对于空的情况下，这意味着你至少是一个LOAD_NAME （已通过全局命名空间，以及以搜索builtins模块），接着是CALL_FUNCTION ，里面有保存当前帧：

>>> dis.dis(compile('list()', '', 'eval'))
  1           0 LOAD_NAME                0 (list)
              3 CALL_FUNCTION            0
              6 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(compile('dict()', '', 'eval'))
  1           0 LOAD_NAME                0 (dict)
              3 CALL_FUNCTION            0
              6 RETURN_VALUE

timeit分别对名称查找进行计时：

>>> import timeit
>>> timeit.timeit('list', number=10**7)
0.30749011039733887
>>> timeit.timeit('dict', number=10**7)
0.4215109348297119

时间差异可能是字典哈希冲突。从调用这些对象的时间中减去这些时间，然后将结果与使用文字的时间进行比较：

>>> timeit.timeit('[]', number=10**7)
0.30478692054748535
>>> timeit.timeit('{}', number=10**7)
0.31482696533203125
>>> timeit.timeit('list()', number=10**7)
0.9991960525512695
>>> timeit.timeit('dict()', number=10**7)
1.0200958251953125

因此，每 1 千万次调用必须调用对象额外花费1.00 - 0.31 - 0.30 == 0.39

您可以通过将全局名称别名为本地名称来避免全局查找成本（使用timeit设置，您绑定到名称的所有内容都是本地名称）：

>>> timeit.timeit('_list', '_list = list', number=10**7)
0.1866450309753418
>>> timeit.timeit('_dict', '_dict = dict', number=10**7)
0.19016098976135254
>>> timeit.timeit('_list()', '_list = list', number=10**7)
0.841480016708374
>>> timeit.timeit('_dict()', '_dict = dict', number=10**7)
0.7233691215515137

但您永远无法克服CALL_FUNCTION费用。

list()需要全局查找和函数调用，但是[]编译为一条指令。看：

Python 2.7.3
>>> import dis
>>> dis.dis(lambda: list())
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (list)
              3 CALL_FUNCTION            0
              6 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(lambda: [])
  1           0 BUILD_LIST               0
              3 RETURN_VALUE

由于list是一个功能转化说一个字符串列表对象，而[]用于创建一个列表蝙蝠。尝试以下操作（可能对您更有意义）：

x = "wham bam"
a = list(x)
>>> a
["w", "h", "a", "m", ...]

尽管

y = ["wham bam"]
>>> y
["wham bam"]

为您提供包含您所输入内容的实际列表。