为什么 Python 代码在函数内部运行得更快？

函数内 Python 代码的增强性能

这个问题调查了为什么 Python 代码在放置在函数中时执行速度明显更快。在提供的代码中，循环遍历很大的范围，并且执行时间根据循环是否包含在函数中而变化很大。

性能差异的原因

性能差异源于为代码生成的底层字节码。在函数内，字节码使用 STORE_FAST 指令为局部变量赋值。此过程经过优化，通常比使用 STORE_NAME 指令更快，STORE_NAME 指令用于为全局或非局部变量赋值。

字节码分析

字节码函数内循环如下：

SETUP_LOOP              20 (to 23)
LOAD_GLOBAL              0 (xrange)
LOAD_CONST               3 (100000000)
CALL_FUNCTION            1
GET_ITER            
FOR_ITER                 6 (to 22)
STORE_FAST               0 (i)
JUMP_ABSOLUTE           13
POP_BLOCK           
LOAD_CONST               0 (None)
RETURN_VALUE        

相反，函数外循环的字节码为：

SETUP_LOOP              20 (to 23)
LOAD_NAME                0 (xrange)
LOAD_CONST               3 (100000000)
CALL_FUNCTION            1
GET_ITER            
FOR_ITER                 6 (to 22)
STORE_NAME               1 (i)
JUMP_ABSOLUTE           13
POP_BLOCK           
LOAD_CONST               2 (None)
RETURN_VALUE        

结论

在为函数内的循环生成的字节码中使用 STORE_FAST 而不是 STORE_NAME 有助于提高其执行速度。这证明了了解字节码优化技术对于提高 Python 代码性能的重要性。

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