类属性与方法参数性能?python

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请忽略我的计算,我只是想知道在使用class属性或method参数之间是否有任何性能偏好,因为它们的工作方式基本相同,只是class属性可以在类中的任何位置调用,而method参数只保留在它自己的范围内

class Circle():
    def __init__(self, radius=1):
        self.pi = 3.14
        self.radius = 1

    # use class attribute pi
    def get_circum_self(self):
        return self.pi * self.radius * 2

    # use param for pi
    def get_circum_pi(self, pi, radius):
        return pi * radius * 2

nc = Circle()
print(nc.pi)
print(nc.radius)
print(nc.get_circum_self())  # use class attribute pi
print(nc.get_circum_pi(111, 1))  # use param for pi

提前感谢您的解释

性能差异在这里很少见

但是这些是非常不同的接口,做不同的事情,这几乎肯定会有影响

所以,这就是你应该如何决定写哪一个:你是想问一个圆的周长,还是想问一个圆来计算一个完全不同的圆的周长


但是如果你真的关心性能,得到答案的唯一方法就是测试它。Python附带了一个模块,专门为这样的代码片段进行基准测试而设计。如果使用IPython/Jupyter,它有一个更好的包装器,名为
%timeit

以下是
%timeit
在我运行64位python.org CPython 3.7的机器上用示例数据所说的内容:

In [417]: %timeit nc.get_circum_self()
323 ns ± 10.7 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)
In [418]: %timeit nc.get_circum_pi(111, 1)
258 ns ± 6.55 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)
这是有道理的。仅仅传递整数并不是很自由(它们必须从堆栈中被推送和弹出,在CPython中,它们的refcounts必须被旋转),但速度非常快。除此之外,按名称查找对象中的属性需要做更多的工作。显然,这需要70纳秒的额外工作


<>但是考虑一下你如何用一种更现实的方式。如果您只想在源代码中用硬编码的值计算一个周长,那么很明显,这只会发生一次,那么谁会在乎它是323ns还是258ns呢?如果你想计算数不清的值,这些值可能来自某个变量,对吗?那么,让我们比较一下:

In [419]: pi, rad = 111, 1
In [420]: %timeit nc.get_circum_pi(pi, rad)
319 ns ± 15.19 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)
看起来查找一对全局变量和查找一对属性一样昂贵。这一点也不奇怪,我们在名称空间中查找一个名称(一个字符串,其哈希值在我们到达这里之前已经被预先计算过了)(对于全局类和您编写的普通类来说,它只是一个普通的旧dict),所以工作量差不多


同样值得注意的是,
get\u-circu-pi
self
没有任何关系,也没有理由成为一种方法。那么,如果你真的想挤出最后几纳秒,为什么要强迫自己把这个方法作为一个属性来查找呢?为什么不把它变成一个函数呢

In [423]: def get_circum_pi(pi, radius):
     ...:     return pi * radius * 2
In [424]: %timeit get_circum_pi(111, 1)
180 ns ± 4.54 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)
这为我们节省了更多的时间。这同样是有道理的,但前提是你对方法的工作原理有更多的了解。查找方法需要查找函数,而不是在对象自己的字典中找到它,返回到类的字典,然后调用函数上的描述符
\uuuuu get\uuuu
,将其绑定为方法。那是一大堆工作

好吧,这是78纳秒的工作,这仍然不是很多


有必要了解所有这些事情的作用,它们需要多长时间,以及替代方案是什么。例如,如果要计算无数个周长,可以将绑定方法存储在变量中,而无需反复查找。您可以将整个循环移动到函数中,这样绑定方法和全局变量都会变成局部变量(速度会快一点)。等等


这些事情很少值得做,但“很少”不是“永远”。对于一个现实生活中的例子,请参见-that
seen\u add=seen中的
unique\u everseed
函数。add
之所以存在,是因为事实证明它确实会在使用此配方的一些现实生活中产生影响。

这里很少有性能差异会起作用。但是这些是非常不同的接口,做不同的事情,这几乎肯定会有影响。所以,这就是你应该如何决定做哪一个:你是想问一个圆的周长,还是想问一个圆来计算一个完全不同的圆的周长?这一切归结为你的手(测试)。两种情况下,都做几百万次相同的任务(两种情况下),然后比较时间。非常感谢你的详细解释,当我阅读时,我可以完全理解,尽管老实说,我不确定我是否能够深刻地记住流程,但肯定会在我的脑后某处记住你的好答案。非常感谢。