Optimiert Python eine Variable, die nur als Rückgabewert verwendet wird?

Gibt es einen endgültigen Unterschied zwischen den folgenden beiden Codefragmenten? Der erste weist einer Variablen in einer Funktion einen Wert zu und gibt diese Variable dann zurück. Die zweite Funktion gibt nur den Wert direkt zurück.

Verwandelt Python sie in äquivalenten Bytecode? Ist einer von ihnen schneller?

Fall 1 :

def func():
    a = 42
    return a

Fall 2 :

def func():
    return 42

Nein, das tut es nicht .

Die Kompilierung in CPython-Bytecode wird nur über einen kleinen Gucklochoptimierer geleitet , der nur für grundlegende Optimierungen ausgelegt ist (siehe test_peepholer.py) zu diesen Optimierungen finden in der Testsuite unter ).

Verwenden Sie dis*, um die generierten Anweisungen anzuzeigen, um zu sehen, was tatsächlich passieren wird. Für die erste Funktion, die die Zuordnung enthält:

from dis import dis
dis(func)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 STORE_FAST               0 (a)

  3           4 LOAD_FAST                0 (a)
              6 RETURN_VALUE

Während für die zweite Funktion:

dis(func2)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 RETURN_VALUE

Im ersten werden zwei weitere (schnelle) Anweisungen verwendet: STORE_FASTund LOAD_FAST. Diese ermöglichen ein schnelles Speichern und Abrufen des Werts im fastlocalsArray des aktuellen Ausführungsrahmens. Dann wird in beiden Fällen a RETURN_VALUEdurchgeführt. Der zweite ist also ganz leicht schneller, da weniger Befehle zur Ausführung benötigt werden.

Beachten Sie im Allgemeinen, dass der CPython-Compiler bei den durchgeführten Optimierungen konservativ ist . Es ist nicht und versucht nicht, so intelligent zu sein wie andere Compiler (die im Allgemeinen auch viel mehr Informationen zum Arbeiten haben). Abgesehen von der offensichtlichen Richtigkeit besteht das Hauptziel des Designs darin, a) es einfach zu halten und b) diese so schnell wie möglich zu kompilieren, damit Sie nicht einmal bemerken, dass eine Kompilierungsphase existiert.

Am Ende sollten Sie sich nicht mit kleinen Problemen wie diesem beschäftigen. Der Geschwindigkeitsvorteil ist winzig, konstant und wird durch den Overhead, der durch die Interpretation von Python entsteht, in den Schatten gestellt.

_{* disist ein kleines Python-Modul, das Ihren Code zerlegt. Sie können es verwenden, um den Python-Bytecode anzuzeigen, den die VM ausführen wird.}

Hinweis: Wie auch in einem Kommentar von @Jorn Vernee angegeben, ist dies spezifisch für die CPython-Implementierung von Python. Andere Implementierungen führen möglicherweise aggressivere Optimierungen durch, wenn sie dies wünschen, CPython jedoch nicht.

Beide sind grundsätzlich gleich, außer dass das Objekt im ersten Fall 42einfach einer Variablen mit dem Namen zugewiesen wird aoder mit anderen Worten, Namen (dh a) sich auf Werte (dh 42) beziehen . Es führt technisch keine Zuordnung in dem Sinne durch, dass es niemals Daten kopiert.

Währenddessen returnwird diese benannte Bindung aim ersten Fall zurückgegeben, während das Objekt 42im zweiten Fall zurückgegeben wird.

Weitere Informationen finden Sie in diesem großartigen Artikel von Ned Batchelder