Python疑難問題之[]與list()哪個快

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1. [] 是 list() 的三倍快

對于第一個問題，使用timeit模塊的 timeit() 函數就能簡單地測算出來：

>>> import timeit >>> timeit.timeit('[]', number=10**7) >>> timeit.timeit('list()', number=10**7)

如上圖所示，在各自調用一千萬次的情況下，[] 創建方式只花費了 0.47 秒，而 list() 創建方式要花費 1.75 秒，所以，后者的耗時是前者的  3.7 倍!

這就回答了剛才的問題：創建空列表時，[] 要比 list() 快不少。

注：timeit() 函數的效率跟運行環境相關，每次執行結果會有微小差異。我在 Python3.8 版本實驗了幾次，總體上 [] 速度是 list() 的  3 倍多一點。

2. list() 比 [] 執行步驟多

那么，我們繼續來分析一下第二個問題：為什么 [] 會更快呢?

這一次我們可以使用dis模塊的 dis() 函數，看看兩者執行的字節碼有何差別：

>>> from dis import dis >>> dis("[]") >>> dis("list()")

如上圖所示，[] 的字節碼有兩條指令(BUILD_LIST 與 RETURN_VALUE)，而 list()  的字節碼有三條指令(LOAD_NAME、CALL_FUNCTION 與 RETURN_VALUE)。

這些指令意味著什么呢?該如何理解呢?

首先，對于 []，它是 Python 中的一組字面量(literal)，像數字之類的字面量一樣，表示確切的固定值。

也就是說，Python  在解析到它時，就知道它要表示一個列表，因此會直接調用解釋器中構建列表的方法(對應BUILD_LIST)，來創建列表，所以是一步到位。

而對于 list()，“list”只是一個普通的名稱，并不是字面量，也就是說解釋器一開始并不認識它。

因此，解釋器的第一步是要找到這個名稱(對應LOAD_NAME)。它會按照一定的順序，在各個作用域中逐一查找(局部作用域--全局作用域--內置作用域)，直到找到為止，找不到則拋出NameError。

解釋器看到“list”之后是一對圓括號，因此第二步是把這個名稱當作可調用對象來調用，即把它當成一個函數進行調用(對應  CALL_FUNCTION)。

因此，list() 在創建列表時，需要經過名稱查找與函數調用兩個步驟，才能真正開始創建列表(注：CALL_FUNCTION  在底層還會有一些函數調用過程，才能走到跟 BUILD_LIST 相通的邏輯，此處我們忽略不計)。

至此，我們就可以回答前面的問題了：因為 list() 涉及的執行步驟更多，因此它比 [] 要慢一些。

3. list()  的速度提升

看完前兩個問題的解答過程，你也許覺得還不夠過癮，而且可能覺得就算知道了這個冷知識，也不會有多大的幫助，似乎那微弱的提升顯得微不足道。

由于有發散性思考的習慣，我還想到了另外一個挺有意思的問題：list() 的速度能否提升呢?

在剛剛發布的 Python 3.9.0 版本中，它給 list() 實現了更快的 vectorcall  協議，因此執行速度會有一定的提升。

到此，關于“Python疑難問題之[]與list()哪個快”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！