Home / Questions / 23328
Accepted
Adolfo Correa
Asked: 2020-09-11 18:57:18 +0800 CST 2020-09-11 18:57:18 +0800 CST

Python Что эффективнее, если не == или если !=?

  • 772

В чем разница между следующими строками:

if not x == 'val':

Д

if x != 'val':

Есть ли способ проверить, является ли один более эффективным, чем другой?

Или, возможно, следующий блок был бы лучше:

if x == 'val':
    pass
else:
python

7 Answers

  1. Best Answer

    разобранный

    Если мы воспользуемся дизассемблером для Python ( dis) , то увидим, что все 3 компилируются с одинаковым количеством инструкций и отличаются только POP_JUMP_IF_TRUEoPOP_JUMP_IF_FALSE

    !=
              0 LOAD_FAST                0 (x)
              3 LOAD_CONST               1 ('val')
              6 COMPARE_OP               3 (!=)
              9 POP_JUMP_IF_FALSE       15

    not ==
              0 LOAD_FAST                0 (x)
              3 LOAD_CONST               1 ('val')
              6 COMPARE_OP               2 (==)
              9 POP_JUMP_IF_TRUE        15

    == else
              0 LOAD_FAST                0 (x)
              3 LOAD_CONST               1 ('val')
              6 COMPARE_OP               2 (==)
              9 POP_JUMP_IF_FALSE       15

    Demo en ideone


    профиль

    Используя cProfile , мы можем измерить время выполнения и выполнить тест :

              ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
not ==   5000000    1.589    0.000    1.589    0.000 ./prog.py:8(en)
== else  5000000    1.562    0.000    1.562    0.000 ./prog.py:12(ee)
!=       5000000    1.508    0.000    1.508    0.000 ./prog.py:4(ne)

    Отсортировав от самого медленного к самому быстрому, мы видим, что:

    • if not x == 'val'это самый медленный.
    • if x == 'val'+ elseна ~ 1,7% быстрее.
    • if x != 'val'это ~ 3,6% даже быстрее.
    • Между самым медленным и самым быстрым мы сохраняем только 81 мс / 5 миллионов сравнений.

    Demo en ideone

    * Или вот более сложный пример для сравнения истинных и ложных случаев со случайными строками.


    вывод

    Состояние if x != 'val'немного более эффективное.

    Однако, на мой взгляд, разница не настолько значительна, чтобы менять стиль при кодировании. Я абсолютно предпочитаю, чтобы код был как можно более легко читаемым, и я бы подумал об учете этого результата только в чрезвычайно интенсивных вычислениях, требующих экономии каждой возможной доли секунды.

    • 27

  2. Все три берут одинаково

    Сравнительный анализ — это непросто

    Все три делают то же самое с точки зрения наблюдаемого поведения. Таким образом, компилятор или интерпретатор Python может генерировать/выполнять один и тот же код во всех трех случаях. В этом случае для выполнения потребуется точно такое же время, потому что это один и тот же сгенерированный код. И наблюдаемые различия будут шумом.

    Может возникнуть соблазн разобрать сгенерированный код и увидеть, что он отличается во всех трех случаях. Но выводы, полученные таким образом, будут применимы только к той версии Python, с которой проводились тесты. Они не будут применимы в целом.

    Давайте посмотрим, как, используя два разных метода выполнения этих инструкций, мы получаем разные результаты. Рассмотрим следующую программу:

    import time

def not_igual():
  if not x == 'val':
    x

def distinto():
  if x != 'val':
    x
    
def igual_else():
  if x == 'val':
    pass
  else:
    x
    
def test(tam):
 
 inicio = time.time()
 i = 0
 while (i<tam) :
   i = i + 1
 fin = time.time()
 vacio = fin-inicio
 
 inicio = time.time()
 i = 0
 while (i<tam) :
   not_igual()
   i = i + 1
 fin = time.time()
 print( 'Tiempo not ==  es ' + str(fin-inicio-vacio)  )

 inicio = time.time()
 i = 0
 while (i<tam) :
   distinto()
   i = i + 1
 fin = time.time()
 print( 'Tiempo !=      es ' + str(fin-inicio-vacio)  )
 
 inicio = time.time()
 i = 0
 while (i<tam) :
   igual_else()
   i = i + 1
 fin = time.time()
 print( 'Tiempo == else es ' + str(fin-inicio-vacio)  )

x='val'
test(10000000)

    При выполнении его с помощью интерпретатора python получены следующие результаты:

    jose2@HP-Negro:~/t$ python a.py
Tiempo not ==  es 1.71001195908
Tiempo !=      es 1.9246609211
Tiempo == else es 1.75712680817

    И если я запускаю его несколько раз, я получаю одинаковые результаты. Похоже, победитель не == .

    Теперь я компилирую его в C с помощью cpython. И код C, который я компилирую в двоичный файл ELF для Linux, который я выполняю:

    jose2@HP-Negro:~/t$ gcc -O2 -I /usr/include/python3.5m -o a a.c -lpython3.5m -lpthread -lm -lutil -ldl
jose2@HP-Negro:~/t$ ./a
Tiempo not ==  es 0.6007065773010254
Tiempo !=      es 0.6298408508300781
Tiempo == else es 0.6232995986938477
jose2@HP-Negro:~/t$ ./a
Tiempo not ==  es 0.5901763439178467
Tiempo !=      es 0.6861095428466797
Tiempo == else es 0.6084094047546387
jose2@HP-Negro:~/t$ ./a
Tiempo not ==  es 0.6090543270111084
Tiempo !=      es 0.6182305812835693
Tiempo == else es 0.6077189445495605

    Теперь иногда выигрывает один, а иногда выигрывает другой.

    Но я не только могу получить разные результаты с разными средами выполнения. В одной и той же среде выполнения результаты могут различаться в зависимости от входных данных. Давайте изменим строку x='val'на x='xxx'и снова запустим интерпретатор:

    jose2@HP-Negro:~/t$ gedit a.py
jose2@HP-Negro:~/t$ python a.py
Tiempo not ==  es 2.22967505455
Tiempo !=      es 2.49930405617
Tiempo == else es 2.18658304214

    Теперь побеждает == else . И при выполнении его несколько раз этот результат повторяется. И я запускаю его с точно такой же системой, где раньше победителя не было == , только ввод изменился.

    И ни один из вышеперечисленных тестов не является хорошим. Во всех тестах значение xвсегда одинаково от начала до конца теста. Также было бы необходимо провести тестирование со случайными данными или, еще лучше, с данными, полученными из ситуации, похожей на ту, в которой ожидается запуск нашей программы. Мы можем обнаружить такие сюрпризы, как упорядоченные данные, которые обрабатываются быстрее, чем случайные данные ; таким образом удаляя всю ценность до чрезмерно простого эталона, как представлено выше.

    • 6

  3. Я думаю, что нет необходимости сравнивать эти операторы сравнения, чтобы определить, намного ли один из них эффективнее другого, в основном потому, что вычисления выполняются настолько быстро, что почти невозможно обнаружить разницу.

    Однако, на мой взгляд, есть различия при сравнении с тем или другим.

    Теоретически использовать

    x != z

    более эффективно, чем использование

    not x == val

    Основная причина в том, что != выполняет сравнение напрямую и спрашивает, отличается ли x от z . Вместо этого not x == z выполняет две операции вместо одной, поскольку сначала проверяет, равен ли x значению z , а затем отрицает результат этой операции.

    С другой стороны, мы должны принимать во внимание контекст, в котором мы проводим сравнение, ведь от этого зависит использование того или другого. Под этим я подразумеваю, что бывают случаи, когда гораздо понятнее читать и интерпретировать фрагмент кода с использованием not , чем с использованием != , пример:

    valid = 1 > 2; // false

    Я нахожу следующую строку кода более читаемой:

    if not valid:
  ...

    что это:

    if valid != true:
  ...

    И поскольку я говорю о читабельности кода, я бы посоветовал не использовать зарезервированные слова, такие как pass или break , потому что они резко прерывают поток кода и затрудняют его чтение, делая его сложным и непонятным. Настолько, что некоторые считают это спагетти-кодом .

    • 4

  4. Различия во времени я получил крайне минимальные, используя следующий алгоритм:

    import time, array
#Las pruebas las realicé con cada una de las dos siguientes líneas:
#x,y = 'val','lav'
#x,y = 'va1','lav'

print (x,y)
t = array.array('d')
suma = 0

for j in range(0,100):
    ti = time.process_time()

    for i in range (0,100000):
        if x == 'val':    # not x == 'val'    # x != 'val'
            y = 'val'

    tf = time.process_time()

    dif = tf - ti
    t.append(dif)

    suma += dif

print ('Promedio = ', suma / 100)

    Среднее значение составляло от 12 до 14 тысячных секунды, при этом if TRUE; и от 9 до 13 миллисекунд, с if FALSE.

    Позиции от самого быстрого к самому медленному распределились следующим образом:

    if TRUE

    1. if x == 'val'
    2. if x != 'val'
    3. if not x == 'val'

    if FALSE

    1. if x != 'val'
    2. if not x == 'val'
    3. if x == 'val'
    • 2

  5. Согласно модели данных Python , если класс не реализует метод __ne__, он делегирует этому методу __eq__. Поэтому считается, что проверка более эффективна, a == bчем проверка a != b.

    С другой стороны, проверка if notсчитается одной атомарной операцией по замыслу, а не из-за причуд реализации интерпретатора (как было предложено в каком-то комментарии), точно так же, как было решено, что операции not a is bи эквивалентны a is not b.

    Таким образом, правильный ответ должен быть более эффективным if not x == y. Но это не так с нативными типами python , так как в них обычно реализованы все методы модели данных, кроме того, что их вызов гораздо более оптимизирован по сравнению с созданными пользователями методами.

    Мой совет — не зацикливаться на производительности, поскольку улучшения происходят из других источников, например, сравниваемые переменные являются локальными (вместо глобальных) или генерирование выражений в сочетании с функциями any()или all()вместо типичных циклов с некоторыми файлами if.

    • 2

  6. На мой взгляд обе функции одинаковые, бывает что в первой:

    if not x == 'val':

    Вы обусловливаете утверждение условия отрицанием, то есть, если НЕ верно, что X равно val, тогда сделайте что-нибудь, запустите if, иначе, если это правда, что X есть VAL, тогда сделайте что-то еще

    во-вторых

    if x != 'val':

    Вы делаете то же самое, но говорите:

    Если X отличается от VAL, сделайте что-нибудь еще, если X не равно VAL, сделайте что-нибудь еще

    Кажется, я работаю с методом != отличным от . так как вы не ставите условие с самого начала отрицать весь оператор, который находится в IF

    Кроме того, читая о том, как python работает с этими двумя компараторами, первый преобразует его в логическое значение, почему?Почему он будет спрашивать объект «Выполняется логическое условие или нет?»

    а второй спросит "Вы равны этому значению?"

    Что касается вашего примера:

    if x == 'val':
pass
else:

    вы заявляете, что если X равно Value, сделайте что-нибудь, используемый метод будет основан на ваших потребностях.

    чтобы узнать, равно ли значение переменной для входа в систему, X == val

    • 1

  7. Я собираюсь дать вам ответ, не основанный на разборке или анализе времени...

    Как программист на Python, для вас это почти то же самое в 99,99% случаев. Очень редко что-то подобное влияет на скорость вашего скрипта. На самом деле, тратить время на эти «микрооптимизации» даже вредно, так как наверняка есть и другие возможные улучшения на алгоритмическом уровне.

    Даже при более сложных операциях, таких как конкатенация строк, выигрыш обычно незначителен.

    • 1