27.5. timeit — 测量小代码片段的执行时间 — Python 文档
27.5. 时间 — 测量小代码片段的执行时间
该模块提供了一种简单的方法来计时一小段 Python 代码。 它既有 命令行接口 ，也有 可调用 接口。 它避免了许多用于测量执行时间的常见陷阱。 另请参阅 O'Reilly 出版的 Python Cookbook 中 Tim Peters 对“算法”一章的介绍。
27.5.1. 基本示例
以下示例显示了如何使用 命令行界面 来比较三种不同的表达式：
$ python3 -m timeit '"-".join(str(n) for n in range(100))'
10000 loops, best of 3: 30.2 usec per loop
$ python3 -m timeit '"-".join([str(n) for n in range(100)])'
10000 loops, best of 3: 27.5 usec per loop
$ python3 -m timeit '"-".join(map(str, range(100)))'
10000 loops, best of 3: 23.2 usec per loop
这可以通过 Python 接口 实现：
>>> import timeit
>>> timeit.timeit('"-".join(str(n) for n in range(100))', number=10000)
0.3018611848820001
>>> timeit.timeit('"-".join([str(n) for n in range(100)])', number=10000)
0.2727368790656328
>>> timeit.timeit('"-".join(map(str, range(100)))', number=10000)
0.23702679807320237但是请注意，只有在使用命令行界面时，timeit 才会自动确定重复次数。 在 示例 部分，您可以找到更高级的示例。
27.5.2. Python接口
该模块定义了三个便利函数和一个公共类：
- timeit.timeit(stmt='pass', setup='pass', timer=<default timer>, number=1000000, globals=None)
使用给定的语句、setup 代码和 timer 函数创建一个 Timer 实例，并使用 编号运行其 timeit() 方法 处决。 可选的 globals 参数指定执行代码的命名空间。
在 3.5 版更改： 添加了可选的 globals 参数。
- timeit.repeat(stmt='pass', setup='pass', timer=<default timer>, repeat=3, number=1000000, globals=None)
使用给定的语句、setup 代码和 timer 函数创建一个 Timer 实例，并使用给定的 运行其 repeat() 方法]repeat 计数和 number 次执行。 可选的 globals 参数指定执行代码的命名空间。
在 3.5 版更改： 添加了可选的 globals 参数。
- timeit.default_timer()
默认计时器，始终为 time.perf_counter()。
在 3.3 版更改： time.perf_counter() 现在是默认计时器。
- class timeit.Timer(stmt='pass', setup='pass', timer=<timer function>, globals=None)
用于计时小代码片段执行速度的类。
构造函数接受一个要计时的语句、一个用于设置的附加语句和一个计时器函数。 两个语句都默认为
'pass'； 计时器功能是平台相关的（请参阅模块文档字符串）。 stmt 和 setup 也可以包含由;或换行符分隔的多个语句，只要它们不包含多行字符串文字。 该语句将默认在 timeit 的命名空间内执行； 这种行为可以通过将命名空间传递给 globals 来控制。要测量第一条语句的执行时间，请使用 timeit() 方法。 repeat() 和 autorange() 方法是多次调用 timeit() 的便捷方法。
setup 的执行时间不包括在整体定时执行运行中。
stmt 和 setup 参数也可以采用无需参数即可调用的对象。 这会将对它们的调用嵌入到一个定时器函数中，然后由 timeit() 执行。 请注意，在这种情况下，由于额外的函数调用，计时开销会稍大一些。
在 3.5 版更改： 添加了可选的 globals 参数。
- timeit(number=1000000)
主语句的执行时间为 number 次。 这将执行一次 setup 语句，然后返回多次执行主语句所需的时间，以秒为单位作为浮点数。 参数是循环的次数，默认为一百万。 main 语句、setup 语句和要使用的定时器函数被传递给构造函数。
- autorange(callback=None)
自动确定调用 timeit() 的次数。
这是一个方便的函数，它重复调用 timeit() 使总时间 >= 0.2 秒，返回最终结果（循环次数，该循环次数所用的时间）。 它调用 timeit() 并将 number 设置为 10 的连续幂（10, 100, 1000, ...），最多为 10 亿，直到花费的时间至少为 0.2第二，或达到最大值。
如果给出 callback 并且不是
None，它将在每次试验后用两个参数调用：callback(number, time_taken)。3.6 版中的新功能。
- repeat(repeat=3, number=1000000)
多次调用 timeit()。
这是一个方便的函数，它重复调用 timeit()，返回结果列表。 第一个参数指定调用 timeit() 的次数。 第二个参数指定 timeit() 的 number 参数。
笔记
从结果向量计算均值和标准差并报告这些是很诱人的。 但是，这不是很有用。 在典型情况下，最低值给出了机器运行给定代码片段的速度的下限； 结果向量中的较高值通常不是由 Python 速度的变化引起的，而是由干扰计时精度的其他进程引起的。 因此，结果的 min() 可能是您应该感兴趣的唯一数字。 之后，您应该查看整个向量并应用常识而不是统计数据。
- print_exc(file=None)
帮助从定时代码打印回溯。
典型用途：
t = Timer(...) # outside the try/except try: t.timeit(...) # or t.repeat(...) except Exception: t.print_exc()与标准回溯相比的优点是将显示编译模板中的源代码行。 可选的 file 参数指示发送回溯的位置； 它默认为 sys.stderr。
27.5.3. 命令行界面
当从命令行作为程序调用时，使用以下形式：
python -m timeit [-n N] [-r N] [-u U] [-s S] [-t] [-c] [-h] [statement ...]理解以下选项的地方：
- -n N, --number=N
- 执行“语句”多少次
- -r N, --repeat=N
- 重复计时器多少次（默认为 3）
- -s S, --setup=S
- 最初执行一次的语句（默认
pass）
- -p, --process
测量进程时间，而不是挂钟时间，使用 time.process_time() 而不是 time.perf_counter()，这是默认值
3.3 版中的新功能。
- -t, --time
- 使用 time.time()（已弃用）
- -u, --unit=U
指定定时器输出的时间单位； 可以选择usec、msec或sec
3.5 版中的新功能。
- -c, --clock
- 使用 time.clock()（已弃用）
- -v, --verbose
- 打印原始计时结果； 重复以获得更多数字精度
- -h, --help
- 打印一个简短的使用信息并退出
可以通过将每一行指定为单独的语句参数来给出多行语句； 通过将参数括在引号中并使用前导空格，可以使用缩进行。 多个 -s 选项的处理方式类似。
如果未给出 -n，则通过尝试 10 的连续幂直到总时间至少为 0.2 秒来计算合适的循环次数。
default_timer() 测量值可能会受到同一台机器上运行的其他程序的影响，因此在需要精确计时时最好的做法是重复计时几次并使用最佳时间。 -r 选项对此很有用； 在大多数情况下，默认 3 次重复可能就足够了。 您可以使用 time.process_time() 来测量 CPU 时间。
笔记
执行 pass 语句有一定的基线开销。 此处的代码不会试图隐藏它，但您应该意识到这一点。 可以通过不带参数调用程序来测量基线开销，并且它可能因 Python 版本而异。
27.5.4. 例子
可以提供一个在开始时只执行一次的 setup 语句：
$ python -m timeit -s 'text = "sample string"; char = "g"' 'char in text'
10000000 loops, best of 3: 0.0877 usec per loop
$ python -m timeit -s 'text = "sample string"; char = "g"' 'text.find(char)'
1000000 loops, best of 3: 0.342 usec per loop
>>> import timeit
>>> timeit.timeit('char in text', setup='text = "sample string"; char = "g"')
0.41440500499993504
>>> timeit.timeit('text.find(char)', setup='text = "sample string"; char = "g"')
1.7246671520006203使用 Timer 类及其方法也可以做到这一点：
>>> import timeit
>>> t = timeit.Timer('char in text', setup='text = "sample string"; char = "g"')
>>> t.timeit()
0.3955516149999312
>>> t.repeat()
[0.40193588800002544, 0.3960157959998014, 0.39594301399984033]以下示例显示如何对包含多行的表达式计时。 这里我们比较了使用 hasattr() 和 try/except 测试缺少和存在的对象属性：
$ python -m timeit 'try:' ' str.__bool__' 'except AttributeError:' ' pass'
100000 loops, best of 3: 15.7 usec per loop
$ python -m timeit 'if hasattr(str, "__bool__"): pass'
100000 loops, best of 3: 4.26 usec per loop
$ python -m timeit 'try:' ' int.__bool__' 'except AttributeError:' ' pass'
1000000 loops, best of 3: 1.43 usec per loop
$ python -m timeit 'if hasattr(int, "__bool__"): pass'
100000 loops, best of 3: 2.23 usec per loop
>>> import timeit
>>> # attribute is missing
>>> s = """\
... try:
... str.__bool__
... except AttributeError:
... pass
... """
>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)
0.9138244460009446
>>> s = "if hasattr(str, '__bool__'): pass"
>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)
0.5829014980008651
>>>
>>> # attribute is present
>>> s = """\
... try:
... int.__bool__
... except AttributeError:
... pass
... """
>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)
0.04215312199994514
>>> s = "if hasattr(int, '__bool__'): pass"
>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)
0.08588060699912603要让 timeit 模块访问您定义的函数，您可以传递包含导入语句的 setup 参数：
def test():
"""Stupid test function"""
L = [i for i in range(100)]
if __name__ == '__main__':
import timeit
print(timeit.timeit("test()", setup="from __main__ import test"))另一种选择是将 globals() 传递给 globals 参数，这将导致代码在您当前的全局命名空间中执行。 这比单独指定导入更方便：
def f(x):
return x**2
def g(x):
return x**4
def h(x):
return x**8
import timeit
print(timeit.timeit('[func(42) for func in (f,g,h)]', globals=globals()))
