Tại sao a.insert (0,0) chậm hơn nhiều so với [0: 0] = [0]?

Sử dụng insertchức năng của danh sách chậm hơn nhiều so với việc đạt được hiệu quả tương tự bằng cách sử dụng phép gán lát:

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a.insert(0,0)"
100000 loops, best of 5: 19.2 usec per loop

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a[0:0]=[0]"
100000 loops, best of 5: 6.78 usec per loop

(Lưu ý rằng đó a=[]chỉ là thiết lập, vì vậy abắt đầu trống nhưng sau đó tăng lên 100.000 phần tử.)

Lúc đầu, tôi nghĩ có thể đó là tra cứu thuộc tính hoặc gọi hàm trên hoặc như vậy, nhưng việc chèn gần cuối cho thấy điều đó không đáng kể:

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a.insert(-1,0)"
100000 loops, best of 5: 79.1 nsec per loop

Tại sao chức năng "chèn phần tử đơn" chuyên dụng đơn giản hơn có lẽ lại chậm hơn nhiều?

Tôi cũng có thể sao chép nó tại repl.it :

from timeit import repeat

for _ in range(3):
  for stmt in 'a.insert(0,0)', 'a[0:0]=[0]', 'a.insert(-1,0)':
    t = min(repeat(stmt, 'a=[]', number=10**5))
    print('%.6f' % t, stmt)
  print()

# Example output:
#
# 4.803514 a.insert(0,0)
# 1.807832 a[0:0]=[0]
# 0.012533 a.insert(-1,0)
#
# 4.967313 a.insert(0,0)
# 1.821665 a[0:0]=[0]
# 0.012738 a.insert(-1,0)
#
# 5.694100 a.insert(0,0)
# 1.899940 a[0:0]=[0]
# 0.012664 a.insert(-1,0)

Tôi sử dụng Python 3.8.1 32 bit trên Windows 10 64 bit.
repl.it sử dụng Python 3.8.1 64 bit trên Linux 64 bit.

Tôi nghĩ rằng nó có thể chỉ là họ quên sử dụng memmovetrong list.insert. Nếu bạn xem mã list.insert sử dụng để dịch chuyển các phần tử, bạn có thể thấy đó chỉ là một vòng lặp thủ công:

for (i = n; --i >= where; )
    items[i+1] = items[i];

trong khi list.__setitem__trên đường dẫn gán lát sử dụngmemmove :

memmove(&item[ihigh+d], &item[ihigh],
    (k - ihigh)*sizeof(PyObject *));

memmove thường có rất nhiều tối ưu hóa được đưa vào, chẳng hạn như tận dụng các hướng dẫn SSE / AVX.