python - 为什么 Python 中的局部变量访问比类成员访问更快？

Question

在尝试解决更复杂的问题时，我开始比较局部变量与成员变量的访问速度。

这里是一个测试程序:

#!/usr/bin/env python

MAX=40000000

class StressTestMember(object):
    def __init__(self):
        self.m = 0

    def do_work(self):
        self.m += 1
        self.m *= 2

class StressTestLocal(object):
    def __init__(self):
        pass

    def do_work(self):
        m = 0
        m += 1
        m *= 2

# LOCAL access test
for i in range(MAX):
    StressTestLocal().do_work()

# MEMBER access test
for i in range(MAX):
    StressTestMember().do_work()

我知道在每次迭代中实例化 StressTestMember 和 StressTestLocal 可能看起来是个坏主意，但在建模程序中这是有意义的，因为它们基本上是 Active Record。

经过简单的基准测试后，

• 本地访问测试:0m22.836
• 成员(member)访问测试:0m32.648s

本地版本速度提高了约 33%，同时仍然是同类版本的一部分。为什么？

Answer 1

self.m += 1 表示您必须查找名为 self 的局部变量，然后找到名为 m 的属性

当然，如果你只需要查找局部变量，那么不需要额外的步骤，速度会更快。

了解幕后发生的事情可能很有用:

>>> import dis
>>> dis.dis(StressTestLocal.do_work)
 18           0 LOAD_CONST               1 (0)
              3 STORE_FAST               1 (m)

 19           6 LOAD_FAST                1 (m)
              9 LOAD_CONST               2 (1)
             12 INPLACE_ADD         
             13 STORE_FAST               1 (m)

 20          16 LOAD_FAST                1 (m)
             19 LOAD_CONST               3 (2)
             22 INPLACE_MULTIPLY    
             23 STORE_FAST               1 (m)
             26 LOAD_CONST               0 (None)
             29 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(StressTestMember.do_work)
 10           0 LOAD_FAST                0 (self)
              3 DUP_TOP             
              4 LOAD_ATTR                0 (m)
              7 LOAD_CONST               1 (1)
             10 INPLACE_ADD         
             11 ROT_TWO             
             12 STORE_ATTR               0 (m)

 11          15 LOAD_FAST                0 (self)
             18 DUP_TOP             
             19 LOAD_ATTR                0 (m)
             22 LOAD_CONST               2 (2)
             25 INPLACE_MULTIPLY    
             26 ROT_TWO             
             27 STORE_ATTR               0 (m)
             30 LOAD_CONST               0 (None)
             33 RETURN_VALUE