Почему запускается медленнее, чем нарезка

Некоторую разницу в производительности можно объяснить, если принять во внимание время, необходимое оператору . для выполнения своей задачи:

>>> x = 'foobar'
>>> y = 'foo'
>>> sw = x.startswith
>>> %timeit x.startswith(y)
1000000 loops, best of 3: 316 ns per loop
>>> %timeit sw(y)
1000000 loops, best of 3: 267 ns per loop
>>> %timeit x[:3] == y
10000000 loops, best of 3: 151 ns per loop

Другая часть различия может быть объяснена тем фактом, что startswith - это функция, и даже вызовы безоперационных функций занимают немного времени:

>>> def f():
...     pass
... 
>>> %timeit f()
10000000 loops, best of 3: 105 ns per loop

Это не полностью объясняет разницу, поскольку версия, использующая нарезку и len, вызывает функцию, но при этом работает быстрее (сравните с sw(y) выше - 267 нс):

>>> %timeit x[:len(y)] == y
1000000 loops, best of 3: 213 ns per loop

Я предполагаю, что, возможно, Python оптимизирует время поиска для встроенных функций или что len вызовы сильно оптимизированы (что, вероятно, верно). Возможно, это удастся проверить с помощью пользовательского len func. Или, возможно, именно здесь проявляются различия, выявленные LastCoder. Также обратите внимание на larsmans", которые показывают, что startswith на самом деле быстрее для более длинных строк. Все приведенные выше рассуждения применимы только к тем случаям, когда накладные расходы, о которых я говорю, действительно имеют значение.

Сравнение нечестно, поскольку вы измеряете только случай, когда startswith возвращает True.

>>> x = 'foobar'
>>> y = 'fool'
>>> %timeit x.startswith(y)
1000000 loops, best of 3: 221 ns per loop
>>> %timeit x[:3] == y  # note: length mismatch
10000000 loops, best of 3: 122 ns per loop
>>> %timeit x[:4] == y
10000000 loops, best of 3: 158 ns per loop
>>> %timeit x[:len(y)] == y
1000000 loops, best of 3: 210 ns per loop
>>> sw = x.startswith
>>> %timeit sw(y)
10000000 loops, best of 3: 176 ns per loop

Кроме того, для гораздо более длинных строк startswith намного быстрее:

>>> import random
>>> import string
>>> x = '%030x' % random.randrange(256**10000)
>>> len(x)
20000
>>> y = r[:4000]
>>> %timeit x.startswith(y)
1000000 loops, best of 3: 211 ns per loop
>>> %timeit x[:len(y)] == y
1000000 loops, best of 3: 469 ns per loop
>>> sw = x.startswith
>>> %timeit sw(y)
10000000 loops, best of 3: 168 ns per loop

Это все еще верно, когда нет совпадений.

# change last character of y
>>> y = y[:-1] + chr((ord(y[-1]) + 1) % 256)
>>> %timeit x.startswith(y)
1000000 loops, best of 3: 210 ns per loop
>>> %timeit x[:len(y)] == y
1000000 loops, best of 3: 470 ns per loop
>>> %timeit sw(y)
10000000 loops, best of 3: 168 ns per loop
# change first character of y
>>> y = chr((ord(y[0]) + 1) % 256) + y[1:]
>>> %timeit x.startswith(y)
1000000 loops, best of 3: 210 ns per loop
>>> %timeit x[:len(y)] == y
1000000 loops, best of 3: 442 ns per loop
>>> %timeit sw(y)
10000000 loops, best of 3: 168 ns per loop

Итак, startswith, вероятно, медленнее для коротких строк, потому что он оптимизирован для длинных.

(Уловка для получения случайных строк, взятых из этого ответа.)

startswith сложнее, чем нарезка ...

2924 result = _string_tailmatch(self,
2925 PyTuple_GET_ITEM(subobj, i),
2926 start, end, -1);

Это не простой цикл сравнения символов для иглы в начале стога сена. Мы смотрим на цикл for, который выполняет итерацию по вектору / кортежу (подобъекту j) и вызывает для него другую функцию (_string_tailmatch). Множественные вызовы функций имеют накладные расходы в отношении стека, проверки корректности аргументов и т. Д.

startswith - это библиотечная функция, а нарезка кажется встроенной в язык.

2919 if (!stringlib_parse_args_finds("startswith", args, &subobj, &start, &end))
2920 return NULL;

Чтобы процитировать документы, startswith делает больше, чем вы можете подумать:

str.startswith(prefix[, start[, end]])

Вернуть True, если строка начинается с префикса, в противном случае вернуть False. prefix также может быть набором префиксов, которые нужно искать. С необязательным start тестовая строка, начинающаяся с этой позиции. С дополнительным параметром end прекратите сравнение строки в этой позиции.

Вызвать функцию довольно дорого. Однако я не знаю, относится ли это также к встроенным функциям, написанным на C.

Однако имейте в виду, что нарезка может включать вызов функции в зависимости от используемого объекта.