18.2. 使用 timeit 模块
Description: Python from novice to pro
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## 18.2. 使用 `timeit` 模块

关于 Python 代码优化你需要知道的最重要问题是，决不要自己编写计时函数。

为一个很短的代码计时都很复杂。处理器有多少时间用于运行这个代码？有什么在后台运行吗？每个现代计算机都在后台运行持续或者间歇的程序。小小的疏忽可能破坏你的百年大计，后台服务偶尔被 “唤醒” 在最后千分之一秒做一些像查收信件，连接计时通信服务器，检查应用程序更新，扫描病毒，查看是否有磁盘被插入光驱之类很有意义的事。在开始计时测试之前，把一切都关掉，断开网络的连接。再次确定一切都关上后关掉那些不断查看网络是否恢复的服务等等。

接下来是计时框架本身引入的变化因素。Python 解释器是否缓存了方法名的查找？是否缓存代码块的编译结果？正则表达式呢? 你的代码重复运行时有副作用吗？不要忘记，你的工作结果将以比秒更小的单位呈现，你的计时框架中的小错误将会带来不可挽回的结果扭曲。

Python 社区有句俗语：“Python 自己带着电池。” 别自己写计时框架。Python 2.3 具备一个叫做 `timeit` 的完美计时工具。

### 例 18.2. `timeit` 介绍

如果您还没有下载本书附带的样例程序, 可以 下载本程序和其他样例程序。

    >>> import timeit
    >>> t = timeit.Timer("soundex.soundex('Pilgrim')",
    ...     "import soundex")
    >>> t.timeit()
    8.21683733547
    >>> t.repeat(3, 2000000)
    [16.48319309109, 16.46128984923, 16.44203948912]

| `timeit` 模块定义了接受两个参数的 `Timer` 类。两个参数都是字符串。第一个参数是你要计时的语句，这里你计时的是以`'Pilgrim'`参数调用 Soundex 函数。传递给 `Timer` 的第二个参数是为第一个参数语句构建环境的导入语句。从内部讲，`timeit` 构建起一个独立的虚拟环境，手工地执行建立语句 (导入 `soundex` 模块)，然后手工地编译和执行被计时语句 (调用 Soundex 函数)。
| 只要有了 `Timer` 对象，最简单的事就是调用 `timeit()`，它调用你的函数一百万次并返回所耗费的秒数。
| `Timer` 对象的另一个主要方法是 `repeat()`，它接受两个可选参数。第一个参数是重复整个测试的次数，第二个参数是每个测试中调用被计时语句的次数。两个参数都是可选的，它们的默认值分别是 `3` 和 `1000000`。`repeat()` 方法返回以秒记录的每个测试循环的耗时列表。

你可以在命令行使用 `timeit` 模块来测试一个已存在的 Python 程序，而不需要修改代码。在 http://docs.python.org/lib/node396.html 查看文档中关于命令行选项的内容。

注意 `repeat()` 返回一个时间列表。由于 Python 计时器使用的处理器时间的微小变化 (或者那些你没办法根除的可恶的后台进程)，这些时间中几乎不可能出现重复。你的第一想法也许是说：“让我们求平均值获得真实的数据。”

事实上，那几乎是确定错误的。你的代码或者 Python 解释器的变化可能缩短耗时，那些没办法去除的可恶后台进程或者其他 Python 解释器以外的因素也许令耗时延长。如果计时结果之间的差异超过百分之几，太多的可变因素使你没法相信结果，如果不是这样则可以取最小值而丢弃其他结果。

Python 有一个方便的 `min` 函数返回输入列表中的最小值：

    >>> min(t.repeat(3, 1000000))
    8.22203948912

`timeit` 模块只有在你知道哪段代码需要优化时使用。如果你有一个很大的 Python 程序并且不知道你的性能问题所在，查看 `hotshot` 模块。