为何bytearray中b.pop(0)比del b[0]慢200余倍？

我们对bytearray的pop(0)和del b[0]做了三轮性能测试，每轮执行一百万次操作，测试代码如下：

from timeit import timeit

for _ in range(3):
    t1 = timeit('b.pop(0)', 'b = bytearray(1000000)')
    t2 = timeit('del b[0]', 'b = bytearray(1000000)')
    print(t1 / t2)

三轮测试的时间比值（pop(0)耗时 ÷ del b[0]耗时）如下：

274.6037053753368
219.38099365582403
252.08691226683823

可以看到pop(0)的耗时是del b[0]的200倍以上。

核心原因：操作逻辑的本质差异 #

虽然两者都会移除bytearray的第一个元素并将后续元素前移，但pop(0)比del b[0]多了两个关键开销点：

1. 返回被删除元素：pop()方法需要先取出索引0处的元素，保存后用于返回；而del语句只负责删除元素，不需要处理返回值，少了数据拷贝和传递的步骤。
2. 通用方法的额外逻辑：pop()是序列类型的通用方法，需要处理空序列的异常抛出，同时支持任意索引参数；而del b[0]的实现更聚焦于单个索引的删除场景，逻辑更简洁，没有多余的分支判断和函数调用开销。

从CPython底层实现来看：

• bytearray的del操作直接调用PyByteArray_DelItem函数，针对单个索引删除做了优化，元素移动的逻辑紧凑高效。
• pop()方法则需要先通过序列的sq_item接口获取目标元素，再执行删除逻辑，中间多了数次函数调用和数据传递的开销，这些累积起来就造成了两者巨大的性能差距。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kelly Bundy