Для чего нужен модуль timeit
Timeit в Python с примерами
Этот модуль предоставляет простой способ найти время выполнения маленьких битов кода Python.
Почему время?
Итак, теперь давайте начнем исследовать эту удобную библиотеку!
Функция модуля timeit.timeit (stmt, setup, timer, number) принимает четыре аргумента:
Где функция timeit.timeit () возвращает количество секунд, которое потребовалось для выполнения кода.
Пример 1
Давайте сначала посмотрим на основной пример.
# импорт необходимого модуля
# фрагмент кода выполняется только один раз
mysetup = «from math import sqrt»
# фрагмент кода, время выполнения которого нужно измерить
для х в диапазоне (100):
mylist.append (SQRT (х))
print timeit.timeit(setup = mysetup,
Пример 2
# импорт необходимых модулей
# функция двоичного поиска
def binary_search(mylist, find):
while len (mylist) > 0 :
mid = ( len (mylist)) / / 2
if mylist[mid] = = find:
mylist = mylist[mid + 1 :]
# функция линейного поиска
def linear_search(mylist, find):
# вычислить время двоичного поиска
из __main__ import binary_search
от случайного импорта randint » ‘
mylist = [x для x в диапазоне (10000)]
find = randint (0, len (mylist))
двоичный_поиск (mylist, find) » ‘
times = timeit.repeat(setup = SETUP_CODE,
# печать минимального исполнения. время
# вычислить время линейного поиска
из __main__ import linear_search
от случайного импорта randint » ‘
mylist = [x для x в диапазоне (10000)]
find = randint (0, len (mylist))
linear_search (mylist, найти)
times = timeit.repeat(setup = SETUP_CODE,
# печать минимального исполнения. время
if __name__ = = «__main__» :
Пример 3
Наконец, ниже я продемонстрирую, как вы можете использовать интерфейс командной строки модуля timeit :
Здесь я объясняю каждый термин в отдельности:
Итак, это было краткое, но краткое введение в модуль timeit и его практическое применение.
Это очень удобный инструмент для программистов на Python, когда им требуется быстрый взгляд на время выполнения их фрагментов кода.
Пожалуйста, пишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное или вы хотите поделиться дополнительной информацией по обсуждаемой выше теме.
Русские Блоги
Подробное описание модуля timeit (точное измерение времени выполнения небольших фрагментов кода)
Модуль timeit позволяет измерять время выполнения небольшого фрагмента кода Python. Он может использоваться непосредственно в интерфейсе командной строки или вызываться путем импорта модуля. Этот модуль гибко избегает ошибок, которые подвержены измерению времени выполнения.
В следующем примере показано, как использовать интерфейс командной строки:
В следующем примере метод вызывается в IDLE:
Следует отметить, что только при использовании интерфейса командной строки timeit автоматически определяет количество повторений.
модуль timeit
Этот модуль определяет три служебные функции и открытый класс.
Примечание. Поскольку timeit () выполняет инструкцию, любое возвращаемое значение в инструкции не позволит timeit () вернуть время выполнения. timeit () заменит возвращаемое значение в исходной инструкции.
Создайте экземпляр Timer, параметры: stmt (оператор или функция, которую необходимо измерить), настройка (код инициализации или оператор импорта среды построения), таймер (функция таймера), повтор (количество повторных измерений), число (в каждом измерении Количество выполнений заявления)
timeit.default_timer()
Таймер по умолчанию, как правило, time.perf_counter (). Метод time.perf_counter () может обеспечить таймер с максимальной точностью на любой платформе (он записывает только естественное время, и на запись естественного времени будут влиять многие другие факторы, такие как компьютеры Load).
class timeit.Timer(stmt=’pass’, setup=’pass’, timer= )
Класс для вычисления скорости выполнения небольшого фрагмента кода. Параметры, необходимые для конструктора: stmt (оператор или измеряемая функция), setup (код инициализации или оператор импорта среды сборки) и timer (функция синхронизации). Значением по умолчанию первых двух параметров является «pass», параметр timer зависит от платформы, первые два параметра могут содержать несколько операторов, а несколько операторов разделяются точкой с запятой (;) или новой строкой.
Вы можете использовать метод timeit () для первого оператора test, метод repeat () эквивалентен непрерывному вызову метода timeit () несколько раз и возвращению результата в виде списка.
Параметры stmt и setup также могут быть объектами, которые могут быть вызваны, но не имеют параметров, что вложит их в функцию синхронизации и затем будет выполнено timeit (). Обратите внимание, что из-за дополнительных вызовов накладные расходы будут относительно небольшими.
— timeit(number=1000000)
Функция: Рассчитать время выполнения выписки количество раз.
Примечание. По умолчанию timeit () временно отключает механизм сборки мусора в Python при синхронизации. Преимущество этого состоит в том, что результаты синхронизации более сопоставимы, но недостатком является то, что GC (сборка мусора, сокращение от механизма сбора мусора) иногда является важной частью измерения производительности функции. В этом случае GC может быть перезапущен, когда параметр setup выполняет первый оператор, например:
— repeat(repeat=3, number=1000000)
Функция: Вызовите timeit () несколько раз.
Метод repeat () эквивалентен непрерывному вызову метода timeit () несколько раз и возвращению результата в виде списка. Параметр repeat указывает количество повторений, а параметр number передается параметру number метода timeit ().
— print_exc(file=None)
Функция: Вывести трассировку временного кода (Traceback)
Преимущество стандартного обратного отслеживания состоит в том, что в скомпилированном шаблоне будет отображаться строка исходного утверждения. Необязательный параметр file указывает местоположение, куда будет отправляться трассировка, и по умолчанию отправляется в sys.stderr.
Интерфейс командной строки
При вызове в качестве программы командной строки могут использоваться следующие параметры:
Смысл каждого варианта:
пример
Ниже показано, как установить оператор инициализации в начале:
Используйте модуль timeit:
Используйте объект Timer:
Следующая демонстрация содержит многострочные операторы для измерения:
(Мы используем hasattr () и пытаемся / исключаем, чтобы проверить, существует ли атрибут, и сравнить эффективность между ними)
Используйте модуль timeit:
Чтобы модуль timeit измерил вашу функцию, вы можете импортировать ее с помощью оператора import в параметре setup:
Прилагаемый исходный код реализации модуля timeti. Little Turtle настоятельно рекомендует друзьям, у которых есть время для его изучения (это очень полезно для ваших навыков программирования):
Интеллектуальная рекомендация
Из-за добавления Lombok’s @Accessors (chain = true) класс инструмента копирования bean-компонентов не работает
ПредисловиеСеть Time Novel wap.youxs.org На этот раз был построен новый проект, потому чтоLombok Я привык, но раньше пользовался[email protected]，@AllArgsConstructor，@EqualsAndHashCodeДождитесь очередного коммен.
ios FMDB
1. Что такое FMDB? В iOS использование функций языка C для добавления, удаления, изменения и запроса собственных баз данных SQLite является сложным и хлопотным, поэтому появился ряд библиотек, инкапсу.
POJ2236 WirelessNetWork (также проверьте набор)
Ссылка на заголовок Этот вопрос представляет собой простое приложение параллельного поиска, которое не сложно. (Не потребовалось много времени, чтобы увидеть, что Accepted чувствует себя так хорошо, х.
Android бизнес и реализация SDK интерфейс
Назад в будущее: практическое руководство по путешествию во времени с Python
Leo Matyushkin
Как в Python вывести строку, содержащую текущие дату и время? Как вычислить время, прошедшее между двумя днями? Как измерить длительность выполнения фрагмента кода? Как сгенерировать календарь на весь год или на один месяц? Как определить даты всех третьих четвергов одного года? На эти и другие вопросы вы получите ответы в данном руководстве.
Чтобы не обращаться далее к операции импорта, перечислим сразу все встроенные модули, рассматриваемые в этом руководстве:
1. Работа со шкалой времени: модуль time
1.1. Понятие epoch
Работа с модулем time в существенной мере зависит от используемой операционной системы. Время в библиотеке привязано к фиксированной начальной точке – эпохе (epoch). Узнаем эту начальную точку:
С помощью функции time() время, прошедшее с этой начальной точки, можно также вывести в секундах ( seconds since the epoch ):
Время до точки epoch тоже существует, но значения секунд seconds since the epoch отрицательны. Если мы передадим функции gmtime отрицательное значение секунд, мы перенесемся в прошлое относительно момента времени epoch :
1.2. Секунды, struct_time и преобразование друг в друга
Итак, модуль time оперирует двумя основными типами объектов: struct_time и секундами с начала эпохи. Для взаимных преобразований используются следующие функции:
UTC – стандартное обозначение всемирного координированного времени без учета часовых поясов. Начало отсчета epoch привязано к UTC, то есть не зависит от местного времени. Поэтому UTC удобнее использовать для общения с внешним миром.
В отсутствии аргумента функции gmtime() и localtime() возвращают значение для текущего времени – соответственно UTC и местное время.
Для преобразования объекта struct_time в секунды можно или передать сам объект, или кортеж целых чисел. Порядок элементов в кортеже:
Очевидно, что составлять такой кортеж вручную – задача неблагодарная, ведь нужно знать и день недели, и номер дня в году. Обычно используются «готовые» объекты (для «ручного» формирования дат удобнее применять описанный далее модуль datetime ):
Для перевода не местного, а международного времени в секунды необходимо использовать модуль calendar :
Заметим, что, в отличие от представления в виде секунд, struct_time не хранит составляющих времени, меньших, чем секунда.
Удобство использования struct_time заключается в том, что это именованный кортеж. Значит, можно писать более ясный код: вместо индексов элементы объекта вызываются по ключам с говорящими именами:
Кроме вышеперечисленных параметров-меток, struct_time содержит скрытые. Так, местным законодательством каждой страны регулируется переход на летнее время. Узнать, действует ли сейчас летнее время, можно следующим образом (в России в 2014 году произведен переход на постоянное «зимнее» время):
Считаем часовой пояс:
Смещение местного времени относительно UTC в секундах:
1.3. Строки временных меток
Функция strftime() также удобна для автоматической локализации строк:
Пример одновременного использования нескольких спецификаторов:
1.4. Приостановка выполнения кода и оценка производительности
Функция sleep() нередко используется для тестирования кода, намеренного внесения задержек на различных этапах выполнения программы.
В Python версии 3.7 добавлена функция perf_counter_ns() – работает так же, но длительность выводится в наносекундах, что удобнее для совсем малых интервалов времени и быстро исполняемых команд.
2. Оценка производительности: timeit
В момент запуска программы в фоновом режиме также запускается множество сторонних процессов. Модуль timeit за счет многократного запуска фрагмента нивелирует неоднородность длительности его выполнения.
У модуля timeit есть интерфейс командной строки и интерфейс для вызова в коде. Во втором случае выводится время в секундах, которое длится общее количество запусков. Так как значение number по умолчанию составляет 1 млн повторений, можно считать, что при дефолтном запуске выводится среднее время операции в микросекундах. При вызове timeit в командной строке достаточное количество повторений определяется автоматически.
Сравним скорость выполнения операция конкатенации при использовании генератора и функции map() :
Сравним с вызовом через интерпретатор Python:
В блокнотах Jupyter команда timeit относится к числу магических. С одним знаком процента она действует в пределах строки кода, с двумя – в границах ячейки:
Магические команды %time и %%time делают те же операции без многократного повторения. Это приводит к завышенным результатам, но позволяет быстрее получить оценку производительности:
3. Работа с датами: datetime
Вернемся к вопросу перемещения во времени. Модуль datetime поддерживает различные операции для работы с датами, например, определение интервала между двумя днями.
Структура представления времени в datetime похожа на struct_time в модуле time :
Выведем отдельно дату и время:
Аналогично извлекаются год, месяц и т.д.:
Модуль datetime также удобен для «ручного» задания дат и автоматизации арифметических операций с датами. Узнаем интервал времени между двумя главными датами сюжета фильма «Назад в будущее 2»:
Добавление найденной разности к первой дате «возвращает» нас в «будущее»:
Узнаем, какое число будет через четыре недели. Для форматирования строк в модуле datetime имеется функция strftime() с теми же спецификаторами, что и в модуле time :
4. Работа с календарем: calendar
Модуль calendar содержит функции для работы с календарем. В частности, умеет генерировать строки и HTML для вывода каленадарей месяцев и годов. Для наглядности напечатаем календарь на декабрь 2019 года:
Всё хорошо, кроме того, что в заголовке используется шаблон названия месяцев в родительном падеже (так он обозначен в указанной выше локали системы). Мы можем вручную переобозначить константу именования месяцев:
Или использовать сокращения:
При помощи calendar можно не только «рисовать» календари, но и осуществлять итерации по их составляющим.
В качестве примера рассмотрим следующую практическую задачу. Во многих музеях существует один день месяца, когда посещение музея для всех лиц или отдельных категорий граждан происходит без взимания платы. Например, в Эрмитаже это третий четверг месяца. Вычислим даты бесплатных дней посещения Эрмитажа на 2020 год:
5. Сторонние библиотеки
Конечно, даже в самом подробном руководстве не описать всего, что рассказано в документациях встроенных библиотек. Если вам не хватает их функционала, имеется ряд сторонних решений:
timeit — Измерение времени выполнения небольших фрагментов кода¶
Исходный код: Lib/timeit.py
Основные примеры¶
В следующем примере показано, как можно использовать интерфейс командной строки для сравнения трёх различных выражений:
Этого можно было достичь за счёт python интерфейса
Вызываемый также может быть передан из python интерфейса :
Однако timeit() автоматически определяет количество повторений только при использовании интерфейса командной строки. В разделе Примеры приведены дополнительные примеры.
Python Интерфейс¶
Модуль определяет три удобные функции и публичный класс:
Создать Timer сущность с переданным оператором, setup кодом и timer функцией с последующим запуском её методом timeit() с number выполнений. Необязательный аргумент globals указывает пространство имён для выполнения кода.
Изменено в версии 3.5: Добавлен необязательный параметр globals.
Создать Timer сущность с переданным оператором, setup кодом и timer функцией с последующим запуском её методом repeat() с заданным repeat счётчиком и number выполнений. Необязательный аргумент globals указывает пространство имён для выполнения кода.
Изменено в версии 3.5: Добавлен необязательный параметр globals.
Изменено в версии 3.7: По умолчанию значение repeat изменено с 3 на 5.
Изменено в версии 3.3: time.perf_counter() теперь является таймером по умолчанию.
Класс для замеров скорости выполнения небольших фрагментов кода.
Конструктор принимает оператор для синхронизации, дополнительный оператор используемый для настройки и функцию таймера. Оба оператора по умолчанию — ‘pass’ ; функция таймера зависит от платформы (см. doc string модуля). stmt и setup могут также содержать несколько операторов, разделенных ; или новыми строками, если они не содержат многострочных строковых литералов. По умолчанию оператор будет выполняться в пространстве имён timeit; этим поведением можно управлять путём передачи пространства имён в globals.
Время выполнения setup исключается из общего времени выполнения.
Изменено в версии 3.5: Добавлен необязательный параметр globals.
Время number выполнений основного оператора. При этом оператор установки выполняется один раз, а затем возвращает время, необходимое для выполнения основного оператора, несколько раз, измеренное в секундах как float. Аргумент — это число раз в цикле, по умолчанию равное одному миллиону. Главный оператор, оператор установки и используемая функция таймера передаются конструктору.
По умолчанию timeit() временно отключает сборщик мусора во время синхронизации. Преимущество этого подхода в том, что он делает независимые тайминги более сопоставимыми. Недостатком является то, что GC может быть важным компонентом эффективности измеряемой функции. Если это так, GC может быть повторно включен в качестве первого оператора в setup строке. Например:
Это удобная функция, которая вызывает timeit() повторно, так что общее время >= 0.2 секунды, возвращая возможное (количество циклов, время, занятое для этого числа циклов). Она вызывает timeit() с возрастающими числами из последовательности 1, 2, 5, 10, 20, 50, … пока время не составит не менее 0.2 секунды.
Добавлено в версии 3.6.
Вызов timeit() несколько раз.
Соблазнительно вычислить среднее и стандартное отклонение от вектора результата и сообщить об этом. Однако это не очень полезно. В типовом случае самое низкое значение даёт нижнюю границу для того, как быстро машина может запустить данный фрагмент код; более высокие значения вектора результата обычно вызваны не изменчивостью скорости Python’а, а другими процессами, мешающими точности синхронизации. Так что min() результата, наверное, единственное число, которое вас должно заинтересовать. После этого следует посмотреть на весь вектор и применить здравый смысл, а не статистику.
Изменено в версии 3.7: Значение repeat по умолчанию изменено с 3 на 5.
Помощник для печати трейсбэка из замеряемого кода.
Интерфейс командной строки¶
При вызове программы из командной строки используется следующая форма:
Далее приводится объяснение назначений опций:
сколько раз выполнить „statement“
сколько раз повторять таймер (по умолчанию 5)
оператор для выполнения один раз изначально (по умолчанию pass )
Добавлено в версии 3.3.
определяют единицу времени для вывода таймера; можно выбрать nsec, usec, msec или sec
Добавлено в версии 3.5.
печать необработанных результатов замеров; повтор для большей точности цифр
распечатать короткое сообщение об использовании и выйти из программы
Есть определенные базовые накладные расходы, связанные с выполнением оператора pass. Здесь код не пытается скрыть, но вы должны знать об этом. Базовые издержки могут быть измерены путём вызова программы без аргументов, и они могут отличаться между Python версиями.
Примеры¶
Можно предоставить оператор настройки, который выполняется только один раз в начале: