python 中的反向 function 是如何实现的？

Question

我一直在尝试使用就地重新排序元素来反转 python 中的列表
使用

def reverseArray(a):

    for i in range(int(len(a) / 2)):
        temp = a[i]
        a[i] = a[len(a) - i - 1]
        a[len(a) - i - 1] = temp

    return a

我使用以下脚本运行基准测试

for s in range(20):
    a = [i for i in range(30002023)]
    tick = time.time()
    reverseArray(a)
    tok = time.time()
    print(f"tok-tick:{tok-tick}")

这给了我以下 output

tok-tick:5.572033643722534
tok-tick:5.721977472305298
tok-tick:6.386164665222168
tok-tick:7.384392738342285
tok-tick:10.91420841217041
tok-tick:7.937604904174805
tok-tick:6.611226320266724
tok-tick:5.531114339828491
tok-tick:6.300005674362183
tok-tick:5.5767083168029785
tok-tick:5.933243274688721
tok-tick:5.885504961013794
tok-tick:5.496972560882568
tok-tick:5.854052543640137
tok-tick:5.983134984970093
tok-tick:5.644777059555054
tok-tick:6.585403680801392
tok-tick:6.760901927947998
tok-tick:5.675948619842529
tok-tick:6.09527063369751

但是当我使用反向数组 function 在同一基准上运行预定义的 function 时，使用

def reverseArray(a):
    return [ e for e in reversed(a)]

我得到了以下 output

tok-tick:0.9134881496429443
tok-tick:0.922814130783081
tok-tick:0.9020524024963379
tok-tick:0.9431264400482178
tok-tick:0.8796248435974121
tok-tick:0.9475719928741455
tok-tick:0.9039063453674316
tok-tick:0.9342403411865234
tok-tick:0.8823723793029785
tok-tick:0.9073545932769775
tok-tick:0.869114875793457
tok-tick:0.899376630783081
tok-tick:0.8696825504302979
tok-tick:0.9529657363891602
tok-tick:0.8960628509521484
tok-tick:0.9192886352539062
tok-tick:0.9400691986083984
tok-tick:0.9219272136688232
tok-tick:0.8531026840209961
tok-tick:0.9414753913879395

我真的很想知道为什么性能会有如此巨大的差异？

Answer 1

列表更快，因为list是内置类型，并且它的__reversed__方法在 C 中实现，这当然比普通的 Python 更快。

Python 本身是用 C 编写的，解释器执行从 Python 代码生成的字节代码。 从某种意义上说，这个字节码的每条指令都是一个C function。 正如您可以使用dis模块检查的那样，您的代码实际上编译为很多指令 - 多次调用 C。 但是list.__reversed__在某种程度上是一个单一的 C function。 调用一个 function 当然比调用多个要快。

我说“在某种意义上”和“在某种程度上”，因为它实际上并没有什么不同：字节码指令是一个巨大的 function 的一部分，但它并没有真正的区别。