结果的(有些出乎意料的原因)是Python似乎折叠了涉及浮点乘法和幂运算而不是除法的常量表达式。
math.sqrt()完全是另一种野兽,因为没有字节码,并且涉及函数调用。
在Python 2.6.5上,以下代码:
x1 = 1234567890.0 / 4.0x2 = 1234567890.0 * 0.25x3 = 1234567890.0 ** 0.5x4 = math.sqrt(1234567890.0)
编译为以下字节码:
# x1 = 1234567890.0 / 4.0 40 LOAD_ConST 1 (1234567890.0) 3 LOAD_ConST 2 (4.0) 6 BINARY_DIVIDE 7 STORE_FAST 0 (x1) # x2 = 1234567890.0 * 0.25 5 10 LOAD_ConST 5 (308641972.5) 13 STORE_FAST 1 (x2) # x3 = 1234567890.0 ** 0.5 6 16 LOAD_ConST 6 (35136.418286444619) 19 STORE_FAST 2 (x3) # x4 = math.sqrt(1234567890.0) 7 22 LOAD_GLOBAL 0 (math) 25 LOAD_ATTR 1 (sqrt) 28 LOAD_ConST 1 (1234567890.0) 31 CALL_FUNCTION 1 34 STORE_FAST 3 (x4)
如您所见,乘法和乘幂根本不需要时间,因为它们是在编译代码时完成的。除法发生在运行时,因此花费的时间更长。平方根不仅是这四个运算中运算量最大的运算,而且还会产生其他运算所没有的各种开销(属性查找,函数调用等)。
如果消除了恒定折叠的效果,则几乎没有分隔乘法和除法的方法:
In [16]: x = 1234567890.0In [17]: %timeit x / 4.010000000 loops, best of 3: 87.8 ns per loopIn [18]: %timeit x * 0.2510000000 loops, best of 3: 91.6 ns per loop
math.sqrt(x)实际上比快一点
x ** 0.5,大概是因为后者是特例,因此尽管有额外开销也可以更高效地完成:
In [19]: %timeit x ** 0.51000000 loops, best of 3: 211 ns per loopIn [20]: %timeit math.sqrt(x)10000000 loops, best of 3: 181 ns per loop
编辑2011-11-16:
常量表达式折叠由Python的窥孔优化器完成。源代码(
peephole.c)包含以下注释,解释了为什么不折叠常数除法:
case BINARY_DIVIDE: return 0;
该
-Qnew标志启用PEP 238中定义的“真划分” 。



