python - dict.__setitem__(key, x) 是否比 dict[key] = x 慢(或快)，为什么？

Question

我发现了一些奇怪的东西。
我定义了两个测试函数:

def with_brackets(n=10000):
    d = dict()
    for i in range(n):
        d["hello"] = i

def with_setitem(n=10000):
    d = dict()
    st = d.__setitem__
    for i in range(n):
        st("hello", i)

人们会期望这两个函数的执行速度大致相同。然而:

>>> timeit(with_brackets, number=1000)
0.6558860000222921

>>> timeit(with_setitem, number=1000)
0.9857697170227766

我可能错过了一些东西，但似乎 setitem 的长度几乎是原来的两倍，我真的不明白为什么。 dict[key] = x 不是应该调用 __setitem__ 吗？
(使用 CPython 3.9)
编辑:使用 timeit 而不是 time

Answer 1

Isn't dict[key] = x supposed to call __setitem__?

严格来说，没有。通过 dis.dis 运行您的两个功能，我们得到(我只包括 for 循环):

>>> dis.dis(with_brackets)
...
        >>   22 FOR_ITER                12 (to 36)
             24 STORE_FAST               3 (i)

  5          26 LOAD_FAST                0 (n)
             28 LOAD_FAST                1 (d)
             30 LOAD_CONST               1 ('hello')
             32 STORE_SUBSCR
             34 JUMP_ABSOLUTE           22
...

对比

>>> dis.dis(with_setitem)
...
        >>   28 FOR_ITER                14 (to 44)
             30 STORE_FAST               4 (i)

  6          32 LOAD_FAST                2 (setitem)
             34 LOAD_CONST               1 ('hello')
             36 LOAD_FAST                0 (n)
             38 CALL_FUNCTION            2
             40 POP_TOP
             42 JUMP_ABSOLUTE           28
...

__setitem__的用法涉及函数调用(参见 CALL_FUNCTION 和 POP_TOP 的用法，而不仅仅是 STORE_SUBSCR - 这是引擎盖下的区别)和 function calls do add some amount of overhead ，因此使用括号访问器会导致更优化的操作码。