Python có tối ưu hóa một biến chỉ được sử dụng làm giá trị trả về không?

Có sự khác biệt cuối cùng nào giữa hai đoạn mã sau không? Đầu tiên gán giá trị cho một biến trong một hàm và sau đó trả về biến đó. Hàm thứ hai chỉ trả về giá trị trực tiếp.

Python có biến chúng thành mã bytecode tương đương không? Một trong số chúng có nhanh hơn không?

Trường hợp 1 :

def func():
    a = 42
    return a

Trường hợp 2 :

def func():
    return 42

Không, nó không .

Quá trình biên dịch thành mã byte CPython chỉ được chuyển qua một trình tối ưu hóa lỗ nhỏ được thiết kế để chỉ thực hiện các tối ưu hóa cơ bản (Xem test_peepholer.py trong bộ thử nghiệm để biết thêm về các tối ưu hóa này).

Để xem những gì thực sự sẽ xảy ra, hãy sử dụng dis* để xem các hướng dẫn được tạo. Đối với hàm đầu tiên, chứa phép gán:

from dis import dis
dis(func)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 STORE_FAST               0 (a)

  3           4 LOAD_FAST                0 (a)
              6 RETURN_VALUE

Trong khi, đối với chức năng thứ hai:

dis(func2)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 RETURN_VALUE

Hai lệnh nữa (nhanh) được sử dụng trong lệnh đầu tiên: STORE_FASTvà LOAD_FAST. Chúng giúp lưu trữ nhanh và lấy giá trị trong fastlocalsmảng của khung thực thi hiện tại. Sau đó, trong cả hai trường hợp, a RETURN_VALUEđược thực hiện. Vì vậy, thứ hai nhanh hơn một chút do ít lệnh cần thực thi hơn.

Nói chung, hãy lưu ý rằng trình biên dịch CPython thận trọng trong việc tối ưu hóa nó thực hiện. Nó không và không cố gắng trở nên thông minh như các trình biên dịch khác (nói chung, cũng có nhiều thông tin hơn để làm việc). Mục tiêu thiết kế chính, ngoài việc rõ ràng là chính xác, là a) giữ cho nó đơn giản và b) càng nhanh càng tốt trong việc biên dịch chúng để bạn thậm chí không nhận thấy rằng một giai đoạn biên dịch đang tồn tại.

Cuối cùng, bạn không nên tự rắc rối với những vấn đề nhỏ như thế này. Lợi ích về tốc độ là rất nhỏ, không đổi và bị hạn chế bởi chi phí được giới thiệu bởi thực tế là Python được thông dịch.

_{* dislà một mô-đun Python nhỏ giúp giải mã của bạn, bạn có thể sử dụng nó để xem mã bytecode Python mà máy ảo sẽ thực thi.}

Lưu ý: Như cũng đã nêu trong nhận xét của @Jorn Vernee, điều này dành riêng cho việc triển khai CPython của Python. Các triển khai khác có thể thực hiện tối ưu hóa tích cực hơn nếu họ muốn, CPython thì không.

Về cơ bản, cả hai đều giống nhau ngoại trừ trường hợp đầu tiên, đối tượng 42chỉ đơn giản là được gán cho một biến có tên ahoặc nói cách khác, tên (tức là a) tham chiếu đến các giá trị (tức là 42). Nó không thực hiện bất kỳ nhiệm vụ nào về mặt kỹ thuật, theo nghĩa là nó không bao giờ sao chép bất kỳ dữ liệu nào.

Trong khi returning, ràng buộc có tên anày được trả về trong trường hợp đầu tiên trong khi đối tượng 42được trả về trong trường hợp thứ hai.

Để đọc thêm, hãy tham khảo bài viết tuyệt vời này của Ned Batchelder