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Python性能测试教程_timeit与性能对比分析

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-01-09 16:54:10

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来源于php中文网

原创

应使用timeit模块而非time.time()来准确比较Python代码性能,因其自动处理循环、垃圾回收干扰、多次运行取平均,结果更可靠。

python性能测试教程_timeit与性能对比分析

想准确比较两段Python代码谁更快?别靠“感觉”或简单用time.time()——timeit才是专为这个设计的标准工具。它自动处理循环、垃圾回收干扰、多次运行取平均,结果更可靠。

为什么不用time.time()直接测?

手动用time.time()前后打点看似简单,但容易踩坑:单次执行受系统调度、CPU瞬时负载、GC暂停等影响太大;没排除导入开销;也没重复验证稳定性。比如测一个列表推导式和map的性能,一次跑出“map快”,再跑可能就反过来了。

timeit默认执行100万次(可调),自动剔除异常值,还能禁用GC、预热解释器,让对比真正反映代码逻辑本身的开销。

三种常用调用方式,按场景选

命令行最快上手:
python -m timeit -s "data = list(range(1000))" "[x*2 for x in data]"
python -m timeit -s "data = list(range(1000))" "list(map(lambda x: x*2, data))"
-s是setup语句(只执行一次,不计入耗时),后面是待测表达式。适合快速比对单行代码。

在脚本里精确控制:
timeit.Timer对象,支持多行语句、自定义number、repeat次数:

  • stmt传多行代码字符串(注意缩进和换行)
  • setup准备测试环境(如导入模块、构造数据)
  • timer.timeit(number=100000)执行指定次数
  • timer.repeat(repeat=5, number=100000)重复5轮,每轮10万次,返回5个耗时列表,取最小值更稳健

装饰器写法(适合函数级对比):
自己封装一个@timeit装饰器,把函数调用包装进timeit,避免每次手动写setup。注意别在装饰器里测函数定义本身,而是测调用行为。

真实对比案例:生成10万数字的平方

对比三种写法:

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  • [x**2 for x in range(100000)](列表推导)
  • list(map(lambda x: x**2, range(100000)))
  • list(x**2 for x in range(100000))(生成器转列表)

timeit.repeat(repeat=3, number=1000)运行,通常会发现:列表推导最快,生成器转列表次之,map+lambda最慢——因为lambda调用有额外开销,且map返回迭代器还需list()强制展开。

关键提醒:数据规模会影响结果。小数据量下差异不明显;大数据量时内存分配模式、缓存局部性也会介入。所以务必用贴近你实际使用场景的数据规模来测。

避开常见误区

  • 别在stmt里写变量赋值(如"a = [1,2,3]; a.sort()"),这会让赋值也计入耗时。应把初始化放setup
  • 避免测试含I/O、网络、随机数的代码——这些外部因素会让结果失真
  • 不要只看“平均值”,repeat后取min()更合理,因为最小值代表最佳稳定性能(排除系统抖动干扰)
  • 确保对比的代码功能完全等价。比如测排序,要确认输入数据相同、是否原地修改、是否影响后续逻辑

timeit不是万能的,它擅长微观操作对比;宏观服务响应、内存占用、多线程竞争等问题得用cProfilememory_profiler或压测工具。但只要你想知道“这一行到底快多少”,timeit就是最轻量、最可信的选择。

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