為什么 Python 的 'len' 函數比 __len__ 方法快？

Question

在 Python 中， len是一個通過調用對象的__len__方法來獲取集合長度的函數：

def len(x):
    return x.__len__()

所以我希望直接調用__len__()至少和len()一樣快。

import timeit

setup = '''
'''

print (timeit.Timer('a="12345"; x=a.__len__()', setup=setup).repeat(10))
print (timeit.Timer('a="12345"; x=len(a)',      setup=setup).repeat(10))

演示鏈接

但是使用上述代碼的測試結果表明len()更快。 為什么？

Answer 1

內置的len()函數不會查找.__len__屬性。 它查找tp_as_sequence指針 ，該指針又具有sq_length屬性 。

內置對象的.__len__屬性間接映射到同一個插槽 ，而間接（加上屬性查找）需要花費更多時間。

對於Python定義的類，所述type對象中查找.__len__的方法時sq_length被請求。

Answer 2

__len__比len()慢，因為__len__涉及dict查找。

Answer 3

來自優秀的Python Object-Oriented Programming: Build可靠且可維護的面向對象的 Python 應用程序和庫， Steven F. Lott 和 Dusty Phillips 的第 4 版書籍

您可能想知道為什么這些對象沒有 length 屬性，而不必對它們調用函數。 從技術上講，他們確實如此。 len()將應用於的大多數對象都有一個名為__len__()的方法，該方法返回相同的值。 所以len(myobj)似乎調用myobj.__len__() 。

為什么我們應該使用len()函數而不是__len__()方法？ 很明顯， __len__()是一個特殊的雙下划線方法，建議我們不要直接調用它。 對此必須有一個解釋。 Python 開發人員不會輕易做出這樣的設計決定。

主要原因是效率。 當我們調用對象的__len__()方法時，該對象必須在其命名空間中查找該方法，並且，如果特殊的__getattribute__()方法（每次訪問對象的屬性或方法時都會調用）是在那個對象上定義，它也必須被調用。 此外， __getattribute__()方法可能是為了做一些聰明的事情而編寫的，例如，拒絕讓我們訪問諸如__len__()類的特殊方法！ len()函數不會遇到任何這種情況。 它實際上調用底層類的__len__()方法，因此len(myobj)映射到MyObj.__len__(myobj) 。