Python中变量赋值与索引访问的性能差异及异构结构阈值分析

核心问题 #

• 问题1：赋值操作比索引访问的速度慢/快多少？
• 问题2：在Python中，当重复访问列表元素时，何时重新声明变量的方式比直接访问元素更高效？

实验示例 #

使用如下测试列表：

import time

fruits = ["orange", "banana", "strawberry", "apple"]

执行两组测试代码：

第一组：每次循环直接访问列表元素 #

timesToRun = 1000000
timesToAccess = 100

start_time = time.time()
for x in range(timesToRun):
    for y in range(timesToAccess):
        tempFruit = fruits[2]  # 直接访问列表元素
print("--- %s seconds ---" % (time.time() - start_time))

第二组：先将列表元素赋值给变量，再循环访问变量 #

start_time = time.time()
for x in range(timesToRun):
    myFruit = fruits[2]  # 声明新变量
    for y in range(timesToAccess):
        tempFruit = myFruit  # 访问变量
print("--- %s seconds ---" % (time.time() - start_time))

实验结果 #

• 当timesToAccess=100时：直接访问耗时5.268802165985107秒，变量访问耗时4.507154226303101秒，变量访问方式更快
• 当timesToAccess=1时：直接访问耗时1.948554277420044秒，变量访问耗时2.1312568187713623秒，直接访问方式更快

延伸疑问 #

• 上述性能反转的阈值是多少？
• 针对字典或NumPy数组，该性能结论是否不同？
• 声明新变量比直接访问列表慢多少？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Apophis