为什么用切片反转列表比反向迭代器慢

Question

在 Python 中至少有两种方法可以反转列表，但迭代器方法要快得多（至少在 Python 2.7.x 中）。 我想了解导致这种速度差异的原因。

>>> x = range(1000)
>>> %timeit x[::-1]
100000 loops, best of 3: 2.99 us per loop
>>> %timeit reversed(x)
10000000 loops, best of 3: 169 ns per loop

我怀疑速度差异至少是由于以下原因：

1. reversed是用 C 写的
2. reversed是一个迭代器，所以更少的内存开销

我尝试使用dis模块来更好地了解这些操作，但这并没有太大帮助。 我不得不将这些操作放在一个函数中来反汇编它们。

>> def reverselist(_list):
...     return _list[::-1]
... 
>>> dis.dis(reverselist)
  2           0 LOAD_FAST                0 (_list)
              3 LOAD_CONST               0 (None)
              6 LOAD_CONST               0 (None)
              9 LOAD_CONST               1 (-1)
             12 BUILD_SLICE              3
             15 BINARY_SUBSCR       
             16 RETURN_VALUE
>>> def reversed_iter(_list):
...     return reversed(_list)
... 
>>> dis.dis(reversed_iter)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (reversed)
              3 LOAD_FAST                0 (_list)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE        

切片操作期间到底发生了什么，是否有大量内存开销？ 也许切片是用纯 Python 实现的？

Answer 1

那是因为reversed返回一个iterator而切片返回一个完整的列表。

>>> lis = range(10)
>>> lis[::-1]
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
>>> reversed(lis)
<listreverseiterator object at 0x909dd0c>

您必须使用list()将该迭代器转换为整个列表：

>>> lis = range(10**5)
>>> %timeit lis[::-1]
100 loops, best of 3: 2.8 ms per loop
>>> %timeit list(reversed(lis))
100 loops, best of 3: 3.13 ms per loop

reversed帮助：

>>> reversed?
Type:       type
String Form:<type 'reversed'>
Namespace:  Python builtin
Docstring:
reversed(sequence) -> reverse iterator over values of the sequence

Return a reverse iterator

Answer 2

reversed()返回一个迭代器。 它实际上并没有反转任何东西，直到你循环它。 从文档：

返回一个反向迭代器。

您需要比较将reversed()的结果再次转换为列表所需的时间：

%timeit list(reversed(x))

只创建迭代器（它只是对原始列表的引用和初始化为列表长度的项目指针）根本不需要任何时间。

说完转身reversed()返回到列表使得它慢了很多：

>>> import timeit
>>> x = range(1000)
>>> timeit.timeit('x[::-1]', 'from __main__ import x')
4.623600006103516
>>> timeit.timeit('list(reversed(x))', 'from __main__ import x')
16.647125005722046

Answer 3

reversed()实际上并不反转任何东西，它只是返回一个对象，该对象可用于以相反的顺序迭代容器的元素。 这就是为什么它比实际反转元素更快。

请注意，您还有与切片运算符相同的reverse() 。

reverse()原地运行。 切片运算符返回一个列表对象。