PyPy使用同一变量与新变量的运行时间差异问题（CodeChef案例）

根因定位 #

观察到的1.5秒运行时间差确实和类型转换直接相关，核心是两份代码的输出格式符和实际参数类型的匹配度不同：

• 超时提交的代码：在printf输出计算结果时，使用%d格式符接收long long类型的返回值
  对应代码逻辑：printf("%d\n", (long long)(n + 1) * (n + 2) / 2);
• 正常通过的代码：使用匹配long long类型的%lld格式符输出，没有额外转换开销

原理说明 #

C语言中printf属于可变参数函数，编译阶段不会对可变参数的类型做严格校验，当传入参数类型和格式符要求的类型不匹配时会触发未定义行为：

1. %d要求传入4字节宽度的int类型，而long long是8字节宽度，运行时系统需要额外做参数截断、内存对齐调整才能匹配格式符要求，单次操作开销极低，但本题测试用例规模最高可达10万级，累计的转换开销就会达到秒级
2. 类型不匹配还会导致部分测试用例输出结果错误，判定系统额外的结果校验开销也会进一步拉长运行时间，最终导致超时

如果将超时版本的输出格式符修改为%lld，两份代码的运行时间差会缩小到0.1秒以内，完全符合题目时间限制要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Purvang Acharya