为什么if True比if 1慢？

Question

为什么Python中if True比if 1慢？if True不应该比if 1快吗？

我试着学习timeit模块。从基础开始，我尝试了这些：

>>> def test1():
...     if True:
...         return 1
...     else:
...         return 0

>>> print timeit("test1()", setup = "from __main__ import test1")
0.193144083023


>>> def test2():
...     if 1:
...         return 1
...     else:
...         return 0

>>> print timeit("test2()", setup = "from __main__ import test2")
0.162086009979


>>> def test3():
...     if True:
...             return True
...     else:
...             return False

>>> print timeit("test3()", setup = "from __main__ import test3")
0.214574098587

>>> def test4():
...     if 1:
...             return True
...     else:
...             return False

>>> print timeit("test4()", setup = "from __main__ import test4")
0.160849094391

我对以下事情感到困惑：

1. 根据Mr.Sylvain Defresne在这个问题中的回答，所有的值都会被隐式转换为bool类型并且再进行检查。那么为什么if True比if 1慢？
2. 即使只有return语句不同，为什么test3比test1慢？
3. 像问题2一样，但为什么test4比test2稍微快一点？

注意：我运行了timeit三次并取得平均结果，然后将时间和代码发布在此处。

这个问题与如何进行微基准测试无关（尽管我在这个示例中进行了基本的测试），而是关于为什么检查'True'变量比常量慢的原因。

- thiruvenkadam

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我认为你的测试太小了。而且三次运行的平均值还不够:p - keyser

我明白 :) 即使测试用例太基础，也难以想象。 但是，我们需要从某个地方开始对吧 :) - thiruvenkadam

可能是微基准测试需要运行多长时间？的重复问题。 - user177800

@JarrodRoberson 感谢提供链接 :-) 但是，我的问题与通用微基准测试无关。它是关于为什么使用关键字检查布尔值比检查常量要慢的问题。 - thiruvenkadam

True 打出来要比数字 1 多打 4 倍时间。 - user9008839

Answer 1

True 和 False 在 Python 2 中并不是关键字。

它们必须在运行时解析。这在 Python 3 中已经改变。

在 Python 3 上进行相同的测试：

>>> timeit.timeit('test1()',setup="from __main__ import test1", number=10000000)
2.806439919999889
>>> timeit.timeit('test2()',setup="from __main__ import test2", number=10000000)
2.801301520000038
>>> timeit.timeit('test3()',setup="from __main__ import test3", number=10000000)
2.7952816800000164
>>> timeit.timeit('test4()',setup="from __main__ import test4", number=10000000)
2.7862537199999906

时间误差在1％以内，是可以接受的。

- Kabie

---

尝试运行代码True,False=False,True。 - Kabie

Answer 2

字节码反汇编使差异明显。

>>> dis.dis(test1)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (True)
              3 JUMP_IF_FALSE            5 (to 11)
              6 POP_TOP             

  3           7 LOAD_CONST               1 (1)
             10 RETURN_VALUE        
        >>   11 POP_TOP             

  5          12 LOAD_CONST               2 (0)
             15 RETURN_VALUE        
             16 LOAD_CONST               0 (None)
             19 RETURN_VALUE        

正如Kabie所提到的，在Python 2中，True和False是全局变量。有很多方法可以访问它们。

>>> dis.dis(test2)
  3           0 LOAD_CONST               1 (1)
              3 RETURN_VALUE        

Python编译器能够将1识别为始终为“真”的表达式，并优化冗余的条件！

>>> dis.dis(test3)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (True)
              3 JUMP_IF_FALSE            5 (to 11)
              6 POP_TOP             

  3           7 LOAD_GLOBAL              0 (True)
             10 RETURN_VALUE        
        >>   11 POP_TOP             

  5          12 LOAD_GLOBAL              1 (False)
             15 RETURN_VALUE        
             16 LOAD_CONST               0 (None)
             19 RETURN_VALUE        

和test1基本相同，只是多了一个LOAD_GLOBAL。

>>> dis.dis(test4)
  3           0 LOAD_GLOBAL              0 (True)
              3 RETURN_VALUE        

看看 test2。但是，LOAD_GLOBAL 比 LOAD_CONST 更加昂贵。

- rkhayrov