Python3.9性能优化:更快的list()、dict()和range()等内置类型

2023-09-06 0 131

Python3.9性能优化:更快的list()、dict()和range()等内置类型

Python 的 3.9.0 版已经开始合作开发中,方案在 2020-10-05 正式发布final版。

非官方在 changelog 中公布了许多技术细节,当中有一项“vectorcall”优点是最难被拒绝接受的,责任编辑急于带他们先来一探到底。

实际上,早在 Python 3.8 版中就已部份地同时实现了 vectorcall,或者说它是短暂性的,被暗藏出来了,如期是在 3.9 版中同时实现全然体。右图是 3.8 版中的概要:

Python3.9性能优化:更快的list()、dict()和range()等内置类型

所以,甚么是 vectorcall 呢?它会增添甚么样变动呢?

“a fast calling protocol for CPython”,即它是 CPython 的一类加速初始化协定,能加速 CPython 正则表达式在初始化类第一类时的速率。

(PS:须要特别注意的是,这儿说的“协定”是一类狭义的称谓,它跟他们津津乐道的网络协定或通信协定相同,可认知为对代码作初始化时的一类签订合同、一类同时实现形式)

此种协定是在 PEP-590 中被明确提出的(天数是 2019-03-29),相关联的 bpo 是 issue37207,耗时近两年的合作开发,现阶段它的同时实现已合入了标识符仓。

Python3.9性能优化:更快的list()、dict()和range()等内置类型

用一句话概括它的核心要点是:它将提升 list()、tuple()、dict() 等主要类别的初始化速率,同时它还能被用在自定义的类上。

结合 PEP 与 bpo 信息,我提炼了以下的详细要点:

vectorcall 是对 fastcall 的正式化。在之前的 CPython 中存在一些零散的强化点(即 fastcall),如今非官方把它们系统化了,给出了一个正式的“vectorcall”称谓

vectorcall 适用于多数内建类别。据当前的公布信息,它适用于 list、tuple、dict、set、frozenset 与 range 这 6 种主要的内建类别(部份测量数据显示,速率提升率达 10%~30%)

vectorcall 是对操控性与灵活性的调和。之前的正则表达式具有很高的灵活性,但是在第一类初始化过程中,存在不必要的中间第一类以及间接的初始化开销,如今是设法消除了这部份开销,得以提升了操控性

PEP-590 中还详细介绍了 CPython 的同时实现技术细节,并罗列了 C API 的变动点,这部份内容就不展开了,感兴趣的同学请自行查阅文档。

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主要的内容就算介绍完了,它很简单,并不难认知,不会增添学习的负担,也不会造成甚么意见分歧。

但是说句老实话,这个操控性提升可能显得有点“费力不讨好”:内建类别的初始化速率并不会造成甚么操控性问题(并不慢),而提升空间也仅是纳秒/微秒级别,非常有限。多名核心合作开发者花费大半年天数和精力,到底值不值得?

他们恐怕都没有对此作出价值评判的资格。仁者见仁,智者见智。

但是,也许他们能往乐观的方面想:对于此种微不足道的操控性提升,核心合作开发者们都能认真对待、精益求精、持续投入、考虑全面,那在其它方面上也绝不会逊色。所以,他们有理由对 Python 的未来持乐观的希望!

https://docs.python.org/3.9/whatsnew/changelog.html

https://www.python.org/dev/peps/pep-0590

https://bugs.python.org/issue37207

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