함수 캡슐화가 Python 코드 실행 속도를 향상시키는 이유는 무엇입니까?

함수 캡슐화를 통한 코드 실행 속도 향상

파이썬 코드를 실행할 때, 함수 내에 포함된 코드가 Python 코드보다 훨씬 빠르게 실행되는 것을 알 수 있습니다. 동일한 코드가 함수 외부에서 실행됩니다. 이 현상을 조사하기 위해 간단한 코드 조각을 분석해 보겠습니다.

def main():
    for i in xrange(10**8):
        pass
main()

이 코드는 main() 함수 내에서 실행될 때 약 1.8초 안에 실행됩니다. 그러나 for 루프가 함수 외부에 배치되면 실행 시간이 약 4.5초로 늘어납니다.

for i in xrange(10**8):
    pass

이러한 성능 차이의 이유는 Python이 코드를 컴파일하는 방식에 있습니다. 코드가 함수 내에서 실행되면 바이트코드라는 형식으로 컴파일됩니다. 바이트코드는 PVM(Python Virtual Machine)이 원래 Python 코드보다 더 효율적으로 실행하는 일련의 명령입니다.

dis 모듈을 사용하여 코드 조각에 대한 바이트코드를 검사하면 차이점이 드러납니다.

함수 내부:

  2           0 SETUP_LOOP              20 (to 23)
              3 LOAD_GLOBAL              0 (xrange)
              6 LOAD_CONST               3 (100000000)
              9 CALL_FUNCTION            1
             12 GET_ITER            
        >>   13 FOR_ITER                 6 (to 22)
             16 STORE_FAST               0 (i)

  3          19 JUMP_ABSOLUTE           13
        >>   22 POP_BLOCK           
        >>   23 LOAD_CONST               0 (None)
             26 RETURN_VALUE        

함수 외부:

  1           0 SETUP_LOOP              20 (to 23)
              3 LOAD_NAME                0 (xrange)
              6 LOAD_CONST               3 (100000000)
              9 CALL_FUNCTION            1
             12 GET_ITER            
        >>   13 FOR_ITER                 6 (to 22)
             16 STORE_NAME               1 (i)

  2          19 JUMP_ABSOLUTE           13
        >>   22 POP_BLOCK           
        >>   23 LOAD_CONST               2 (None)
             26 RETURN_VALUE        

결정적인 차이점은 16행과 19행의 지침에 있습니다. 함수 내에서 변수 i는 지역 변수에 최적화된 STORE_FAST를 사용하여 저장됩니다. 그러나 함수 외부에서는 i가 STORE_NAME을 사용하여 저장되는데, 이는 전역 변수와 관련되어 있기 때문에 계산 집약적입니다.

따라서 함수 내에 코드를 캡슐화하여 변수 저장 및 검색을 최적화합니다. 더 빠른 실행 시간을 제공합니다.

위 내용은 함수 캡슐화가 Python 코드 실행 속도를 향상시키는 이유는 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!