Python天坑:while 1比while True 更快?

来源:Pythoner 链接:

0. 前言

前些天被Python的多线程坑了一把,因此产生了写一个《Python天坑系列》博客的想法,说说我碰到的那些Python的坑。

而天坑这个词呢,一方面指Python的坑,另一方面也说明本系列文章也是个坑,对于会写什么内容、有多少篇、多久更新一次、什么时间更新我都无法确定

本篇是系列的第一篇,讲的内容是Python的bool类型。

1. 前提

1.1 bool是int的子类

根据PEP285中Review部分第6条所述,bool类是从int类继承而来的,这样可以极大的简化实现(C代码中调用PyInt_Check()的地方仍将继续工作)。

1.2 Python2中True/False不是关键字,但Python3中是

我们可以导入keyword模块,来查看关键字:

而在Python3中,关键字中添加了True/False/None。

由于Python2中True/False不是关键字,因此我们可以对其进行任意的赋值:

2. True + True = 2

由于bool是继承自int的子类,因此为了保证向下兼容性,在进行算术运算中,True/False会被当作int值来执行。

3. While 1比While True快?

首先来看一个比较while 1和while True循环的脚本,两个函数中,除了1和True的区别之外,其他地方完全相同。

可以看出wihle 1的执行时间约为while True的2/3。

那么,这是为什么呢?

其实这就是前提中提到的关键字的问题。由于Python2中,True/False不是关键字,因此我们可以对其进行任意的赋值,这就导致程序在每次循环时都需要对True/False的值进行检查;而对于1,则被程序进行了优化,而后不会再进行检查。

我们可以通过dis模块来查看while_one和while_true的字节码,下面的程序是对刚才的程序进行了一定的简化后的版本。

执行的结果是:

可以看出,正如上面所讲到的,在while True的时候,字节码中多出了几行语句,正是这几行语句进行了True值的检查。

而在Python3中,由于True/False已经是关键字了,不允许进行重新赋值,因此,其执行结果与while 1不再有区别(好吧,我这没有Python3的环境,就不去验证了,网上有人验证过了)。但是由于Python2的使用十分广泛,因此大家不得不注意这个可能会降低性能的地方。

4. if x == True: 还是 if x:

在PEP285中,还提到了这两种写法的比较。PEP285中认为,==具有传递性,a==b, b==c会被化简为a==c。也就是说,如果选择前一种写法的话,6和7在if语句中都应该被认为是真值,那么就会造成6==True==7,被化简为6==7的问题,因此后一种写法才是正确的。

现在,让我们偏个题,假设x就是True,那么程序的执行效率又如何呢?

让我们再来看看字节码(程序未作修改,dis的使用方式同上,因此不再给出程序):

可以清晰的看到第9行比第14行,多出了检查True值和进行比较的操作。

也就是说,不论从遵循PEP的规范,还是执行效率,或者程序的简洁性来说,我们都应该使用if x:,而不是if x == True:来进行比较。同理,那些if x is not None:之类的语句也应当被简化为if x:(如果要比较的是非值,而不必须是None的话)。

5. References

http://legacy.python.org/dev/peps/pep-0285/

http://stackoverflow.com/questions/3815359/while-1-vs-for-whiletrue-why-is-there-a-difference

(完)

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