创建集的Python性能比较-set（）与{}literal[duplicate]

Question

这个问题之后的讨论让我感到疑惑，所以我决定运行一些测试，比较set((x，y，z))和{x，y，z}在Python中创建集合的创建时间（我使用的是Python3.7)。

我比较了使用time和timeit的两种方法。这两项结果均与以下结果一致*：

test1 = """
my_set1 = set((1, 2, 3))
"""
print(timeit(test1))

结果：0.30240735499999993

test2 = """
my_set2 = {1,2,3}
"""
print(timeit(test2))

所以第二种方法几乎比第一种方法快3倍。这对我来说是一个很大的差别。通过这种方式优化set文字相对于set()方法的性能，究竟是怎么回事？在哪些情况下，哪一个是可取的？

*注意：我只显示timeit测试的结果，因为它们是对许多样本进行平均的，因此可能更可靠，但使用time进行测试时的结果在这两种情况下显示出类似的差异。

编辑：我知道这个类似的问题，虽然它回答了我最初问题的某些方面，但它没有涵盖所有问题。问题中没有处理集合，由于空集合在python中没有literal语法，所以我很好奇使用literal创建集合与使用set()方法有何区别（如果有的话）。此外，我还想知道set((x，y，z)中元组参数的处理在幕后是如何发生的，以及它对运行时的可能影响是什么。

Answer 1

（这是对已经从初始问题中编辑出来的代码的响应）在第二种情况下，您忘记调用函数了。进行适当的修改，结果如预期的那样：

test1 = """
def foo1():
     my_set1 = set((1, 2, 3))
foo1()
"""    
timeit(test1)
# 0.48808742000255734

test2 = """
def foo2():
    my_set2 = {1,2,3}
foo2()
"""    
timeit(test2)
# 0.3064506609807722

现在，时间差异的原因是因为set()是一个需要查找符号表的函数调用，而{...}set构造是语法的一个人工产物，速度要快得多。

观察拆解后的字节码，差别就很明显了。

import dis

dis.dis("set((1, 2, 3))")
  1           0 LOAD_NAME                0 (set)
              2 LOAD_CONST               3 ((1, 2, 3))
              4 CALL_FUNCTION            1
              6 RETURN_VALUE

dis.dis("{1, 2, 3}")
  1           0 LOAD_CONST               0 (1)
              2 LOAD_CONST               1 (2)
              4 LOAD_CONST               2 (3)
              6 BUILD_SET                3
              8 RETURN_VALUE

在第一种情况下，函数调用是由元组(1,2,3)上的指令call_function进行的（它也有自己的开销，尽管开销很小--它是通过load_const作为常量加载的），而在第二种情况下，它只是一个build_set调用，这样效率更高。

Re：您关于构造元组所花费的时间的问题，我们看到这实际上是可以忽略不计的：

timeit("""(1, 2, 3)""")
# 0.01858693000394851

timeit("""{1, 2, 3}""")
# 0.11971827200613916

元组是不可变的，所以编译器通过将其加载为常量来优化这个操作--这叫做常量折叠（您可以从上面的load_const指令中清楚地看到这一点），所以所花费的时间可以忽略不计。这一点在集合中看不到，因为它们是可变的（感谢@user2357112指出了这一点）。

对于较大的序列，我们看到类似的行为。{..}语法使用集合理解构造集合的速度更快，而set()语法则必须从生成器生成集合。

timeit("""set(i for i in range(10000))""", number=1000)
# 0.9775058150407858

timeit("""{i for i in range(10000)}""", number=1000)
# 0.5508635920123197

作为参考，您还可以在更近期的版本上使用可迭代解包：

timeit("""{*range(10000)}""", number=1000)
# 0.7462548640323803

然而，有趣的是，set()在range上直接调用时速度更快：

timeit("""set(range(10000))""", number=1000)
# 0.3746800610097125

这恰好比设定的构建更快。您将看到其他序列（如lists)的类似行为。