爲什麼此生成器表達式函數比循環版本慢？

Question

我一直在使用generator的表達式比普通循環更有效。但後來我遇到了下面的例子：寫一個給定數字的函數，N，以及一些因子ps返回N之下的所有數字之和，它們是至少一個因子的倍數。

這是一個循環的版本並縮短髮電機表達式版本：

def loops(N, ps): 
    total_sum = 0 
    for i in xrange(N): 
     for p in ps: 
      if i%p == 0: 
       total_sum += i 
       break 
    return total_sum 

def genexp(N, ps): 
    return sum(i for i in xrange(N) 
       if any(i%p == 0 for p in ps)) 

我預計兩到快一點進行大致相等，有可能在理解的版本，但我沒想到是這樣的：

for func in ('loops', 'genexp'): 
    print func, timeit.timeit('%s(100000, [3,5,7])' % func, 
           number=100, 
           setup='from __main__ import %s' % func) 


loops 2.82878184319 
genexp 10.1663100719 

慢4倍甚至沒有接近！爲什麼？我誤解了什麼？

Answer 1

首先：發生器表達式是內存有效，不一定是速度有效的。

您的緊湊genexp()版本是有兩個原因的要慢

• 生成器表達式使用的是新的範圍（如新功能）來實現。您正在爲每個any()測試生產N新示波器。創建一個新的作用域並將其再次拆除相對比較昂貴，當然這要在一個循環中完成，然後與不這樣做的代碼進行比較。

• sum()和any()名稱是要查找的其他全局變量。在any()的情況下，這是每個測試的全局查找額外的N。必須在字典中查找全局字符，而不是用C數組（它非常快）通過索引查找的本地字符。

後者只是一個小部件，大部分的成本在於創建和銷燬幀（範圍）;如果你創建一個版本，其中_any和_sum是當地人你得到的功能，但在性能上小的改進：

>>> def genexp_locals(N, ps, _any=any, _sum=sum): 
...  return _sum(i for i in xrange(N) 
...    if _any(i%p == 0 for p in ps)) 
... 
>>> for func in ('loops', 'genexp', 'genexp_locals'): 
...  print func, timeit.timeit('%s(100000, [3,5,7])' % func, 
...        number=100, 
...        setup='from __main__ import %s' % func) 
... 
loops 2.00835800171 
genexp 6.45241594315 
genexp_locals 6.23843789101 

我沒有創建一個本地的xrange保持這一方面是相同的。從技術上講，_any名稱被查找爲閉包，而不是本地，由生成器表達式代碼對象查找，它不像全局查找那麼慢，但也不像本地查找那麼快。