为什么用相同的输入运行相同的函数两次会在python上浪费不同的时间？

Question

下面的python代码尝试运行同一函数两次并输出运行时：

def test_f(f1,ip):
    st = time.time()
    f1(*ip)
    print(time.time()-st)

test_f(math.sin,[100])
test_f(math.sin,[100])

三次测试的输出如下：

7.15255737305e-06
1.19209289551e-06

7.86781311035e-06
9.53674316406e-07

6.91413879395e-06
9.53674316406e-07

我不知道为什么输出如此不同？为什么第二次执行比第一次快？我也尝试运行五次，结果如下：

8.10623168945e-06
1.19209289551e-06
0.0
0.0
0.0

Answer 1

在CPython中，编译模块时，会创建一个代码对象（其中包含字节码），但实际的函数调用需要一个框架对象（其中涉及一些运行时分配和初始化）。作为一种优化，这些帧对象有时会作为“僵尸”保持活动状态，以便以后重用。以下是frameobject源代码中广泛注释的一部分。c：

/*堆栈帧的分配和释放速度相当快。为了提高函数调用的速度，我们：

1. Hold a single "zombie" frame on each code object. This retains 
the allocated and initialised frame object from an invocation of 
the code object. The zombie is reanimated the next time we need a 
frame object for that code object. Doing this saves the malloc/ 
realloc required when using a free_list frame that isn't the 
correct size. It also saves some field initialisation.

如果您所观察到的不是time.time在该分辨率下的不可靠性的简单工件，则是创建僵尸（较慢）和重新激活僵尸（较快）之间的时间差。