timeit.md

1> **Источник:** https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html2>3> «Документация Python на русском» – неофициальный перевод официальной документации Python: версии от 2.6 до 3.16, полнотекстовый поиск, английский оригинал рядом с переводом. Эта Markdown-версия страницы предназначена для работы с LLM: вставьте её в ChatGPT, Claude или Cursor.45---67# 27.5. [`timeit`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#module-timeit) – Измерение времени выполнения небольших фрагментов кода89**Исходный код:** [Lib/timeit.py](https://python-all.ru/src/3.4/Lib/timeit.py)1011---1213Этот модуль предоставляет простой способ измерения времени выполнения небольших фрагментов кода Python. Он имеет как [*интерфейс командной строки*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#command-line-interface), так и [*вызываемый объект*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#python-interface). Модуль избегает множества распространённых ловушек при измерении времени выполнения. См. также введение Тима Питерса к главе «Алгоритмы» в *Python Cookbook*, опубликованной O’Reilly.1415## 27.5.1. Основные примеры1617Следующий пример показывает, как можно использовать [*интерфейс командной строки*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#command-line-interface) для сравнения трёх различных выражений:1819```sh20$ python3 -m timeit '"-".join(str(n) for n in range(100))'2110000 loops, best of 3: 30.2 usec per loop22$ python3 -m timeit '"-".join([str(n) for n in range(100)])'2310000 loops, best of 3: 27.5 usec per loop24$ python3 -m timeit '"-".join(map(str, range(100)))'2510000 loops, best of 3: 23.2 usec per loop26```2728Этого можно добиться из [*интерфейса Python*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#python-interface) с помощью:2930```python31>>> import timeit32>>> timeit.timeit('"-".join(str(n) for n in range(100))', number=10000)330.301861184882000134>>> timeit.timeit('"-".join([str(n) for n in range(100)])', number=10000)350.272736879065632836>>> timeit.timeit('"-".join(map(str, range(100)))', number=10000)370.2370267980732023738```3940Однако обратите внимание, что [`timeit`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#module-timeit) автоматически определяет количество повторов только при использовании интерфейса командной строки. В разделе [*Примеры*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit-examples) можно найти более сложные примеры.4142## 27.5.2. Интерфейс Python4344Модуль определяет три вспомогательные функции и один открытый класс:4546#### `timeit.timeit(stmt='pass', setup='pass', timer=<default timer>, number=1000000)`4748Создает экземпляр [`Timer`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer) с заданным оператором, кодом *setup* и функцией *timer* и запускает его метод [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) с *number* выполнениями.4950#### `timeit.repeat(stmt='pass', setup='pass', timer=<default timer>, repeat=3, number=1000000)`5152Создает экземпляр [`Timer`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer) с заданным оператором, кодом *setup* и функцией *timer* и запускает его метод [`repeat()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.repeat) с заданным *repeat* и *number* выполнениями.5354#### `timeit.default_timer()`5556Таймер по умолчанию, которым всегда является [`time.perf_counter()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.perf_counter).5758Изменено в версии 3.3: [`time.perf_counter()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.perf_counter) теперь является таймером по умолчанию.5960#### `class timeit.Timer(stmt='pass', setup='pass', timer=<timer function>)`6162Класс для измерения скорости выполнения небольших фрагментов кода.6364Конструктор принимает измеряемый оператор, дополнительный оператор, используемый для настройки, и функцию таймера. Оба оператора по умолчанию равны `'pass'`; функция таймера зависит от платформы (см. строку документации модуля). *stmt* и *setup* могут также содержать несколько операторов, разделенных `;` или переводами строк, при условии, что они не содержат многострочных строковых литералов.6566Для измерения времени выполнения первого оператора используйте метод [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit). Метод [`repeat()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.repeat) – это удобная функция для вызова [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) несколько раз и возврата списка результатов.6768Время выполнения *setup* исключается из общего времени выполнения.6970Параметры *stmt* и *setup* также могут принимать вызываемые объекты без аргументов. Это встраивает вызовы к ним в функцию таймера, которая затем выполняется с помощью [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit). Обратите внимание, что накладные расходы на измерение времени в этом случае немного больше из-за дополнительных вызовов функций.7172#### `timeit(number=1000000)`7374Измеряет время выполнения основного оператора *number* раз. Сначала выполняется оператор setup один раз, затем возвращается время, затраченное на выполнение основного оператора указанное количество раз, измеряемое в секундах в виде числа с плавающей запятой. Аргумент number – количество повторений цикла, по умолчанию миллион. Основной оператор, оператор setup и используемая функция таймера передаются конструктору.7576> **Примечание**77>78> По умолчанию [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) временно отключает [*сборку мусора*](https://python-all.ru/3.4/glossary.html#term-garbage-collection) во время измерения. Преимущество этого подхода в том, что он делает независимые измерения более сопоставимыми. Недостаток – сборка мусора может быть важной составляющей производительности измеряемой функции. Если это так, сборку мусора можно снова включить в качестве первой инструкции в строке *setup*. Например:79>80> ```python81> timeit.Timer('for i in range(10): oct(i)', 'gc.enable()').timeit()82> ```8384#### `repeat(repeat=3, number=1000000)`8586Вызывает [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) несколько раз.8788Это удобная функция, которая многократно вызывает [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit), возвращая список результатов. Первый аргумент указывает, сколько раз вызвать [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit). Второй аргумент задает параметр *number* для [`timeit()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit).8990> **Примечание**91>92> Может возникнуть соблазн вычислить среднее и стандартное отклонение из вектора результатов и сообщить эти значения. Однако это не очень полезно. В типичном случае наименьшее значение дает нижнюю границу того, насколько быстро машина может выполнить заданный фрагмент кода; более высокие значения в векторе результатов обычно вызваны не изменчивостью скорости Python, а другими процессами, мешающими точности измерения времени. Таким образом, [`min()`](https://python-all.ru/3.4/library/functions.html#min) результата – вероятно, единственное число, которое представляет интерес. После этого следует рассмотреть весь вектор и применить здравый смысл, а не статистику.9394#### `print_exc(file=None)`9596Вспомогательная функция для вывода трассировки из кода, время выполнения которого измеряется.9798Типичное использование:99100```python101t = Timer(...)       # за пределами try/except102try:103    t.timeit(...)    # или t.repeat(...)104except Exception:105    t.print_exc()106```107108Преимущество по сравнению со стандартной трассировкой заключается в том, что исходные строки в скомпилированном шаблоне будут отображены. Необязательный аргумент *file* указывает, куда отправляется трассировка; по умолчанию это [`sys.stderr`](https://python-all.ru/3.4/library/sys.html#sys.stderr).109110## 27.5.3. Интерфейс командной строки111112При вызове как программы из командной строки используется следующая форма:113114```python115python -m timeit [-n N] [-r N] [-s S] [-t] [-c] [-h] [statement ...]116```117118Где поддерживаются следующие параметры:119120#### `-n N, --number=N`121122сколько раз выполнять 'statement'123124#### `-r N, --repeat=N`125126сколько раз повторять таймер (по умолчанию 3)127128#### `-s S, --setup=S`129130оператор, выполняемый один раз вначале (по умолчанию `pass`)131132#### `-p, --process`133134измерять процессорное время, а не реальное время, используя [`time.process_time()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.process_time) вместо [`time.perf_counter()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.perf_counter), который используется по умолчанию135136Новое в версии 3.3.137138#### `-t, --time`139140использовать [`time.time()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.time) (устарело)141142#### `-c, --clock`143144использовать [`time.clock()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.clock) (устарело)145146#### `-v, --verbose`147148выводить необработанные результаты замера; для большей точности (больше знаков) повторите параметр149150#### `-h, --help`151152вывести краткое сообщение об использовании и выйти153154Многострочный оператор можно задать, указав каждую строку как отдельный аргумент оператора; строки с отступами возможны, если заключить аргумент в кавычки и использовать начальные пробелы. Несколько параметров [*-s*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#cmdoption-timeit-s) обрабатываются аналогично.155156Если [*-n*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#cmdoption-timeit-n) не указан, подходящее количество циклов вычисляется путём последовательного перебора степеней 10, пока общее время не достигнет хотя бы 0,2 секунды.157158Измерения с помощью [`default_timer()`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.default_timer) могут быть подвержены влиянию других программ, работающих на той же машине, поэтому при необходимости точного измерения времени лучше всего повторить замер несколько раз и взять наилучший результат. Для этого подходит опция [*-r*](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#cmdoption-timeit-r); значения по умолчанию в 3 повторения, вероятно, достаточно в большинстве случаев. Для измерения процессорного времени можно использовать [`time.process_time()`](https://python-all.ru/3.4/library/time.html#time.process_time).159160> **Примечание**161>162> Существует некоторая базовая накладная нагрузка, связанная с выполнением инструкции pass. Приведённый здесь код не пытается её скрыть, но о ней следует знать. Базовую накладную нагрузку можно измерить, вызвав программу без аргументов, и она может отличаться в разных версиях Python.163164## 27.5.4. Примеры165166Можно указать инструкцию настройки, которая выполняется только один раз в начале:167168```sh169$ python -m timeit -s 'text = "sample string"; char = "g"'  'char in text'17010000000 loops, best of 3: 0.0877 usec per loop171$ python -m timeit -s 'text = "sample string"; char = "g"'  'text.find(char)'1721000000 loops, best of 3: 0.342 usec per loop173```174175```python176>>> import timeit177>>> timeit.timeit('char in text', setup='text = "sample string"; char = "g"')1780.41440500499993504179>>> timeit.timeit('text.find(char)', setup='text = "sample string"; char = "g"')1801.7246671520006203181```182183То же самое можно сделать с помощью класса [`Timer`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#timeit.Timer) и его методов:184185```python186>>> import timeit187>>> t = timeit.Timer('char in text', setup='text = "sample string"; char = "g"')188>>> t.timeit()1890.3955516149999312190>>> t.repeat()191[0.40193588800002544, 0.3960157959998014, 0.39594301399984033]192```193194Следующие примеры показывают, как замерять выражения, содержащие несколько строк. Здесь мы сравниваем затраты на использование [`hasattr()`](https://python-all.ru/3.4/library/functions.html#hasattr) и [`try`](https://python-all.ru/3.4/reference/compound_stmts.html#try)/[`except`](https://python-all.ru/3.4/reference/compound_stmts.html#except) для проверки отсутствующих и присутствующих атрибутов объектов:195196```sh197$ python -m timeit 'try:' '  str.__bool__' 'except AttributeError:' '  pass'198100000 loops, best of 3: 15.7 usec per loop199$ python -m timeit 'if hasattr(str, "__bool__"): pass'200100000 loops, best of 3: 4.26 usec per loop201202$ python -m timeit 'try:' '  int.__bool__' 'except AttributeError:' '  pass'2031000000 loops, best of 3: 1.43 usec per loop204$ python -m timeit 'if hasattr(int, "__bool__"): pass'205100000 loops, best of 3: 2.23 usec per loop206```207208```python209>>> import timeit210>>> # атрибут отсутствует211>>> s = """\212... try:213...     str.__bool__214... except AttributeError:215...     pass216... """217>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2180.9138244460009446219>>> s = "if hasattr(str, '__bool__'): pass"220>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2210.5829014980008651222>>>223>>> # атрибут присутствует224>>> s = """\225... try:226...     int.__bool__227... except AttributeError:228...     pass229... """230>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2310.04215312199994514232>>> s = "if hasattr(int, '__bool__'): pass"233>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2340.08588060699912603235```236237Чтобы предоставить модулю [`timeit`](https://python-all.ru/3.4/library/timeit.html#module-timeit) доступ к функциям, которые вы определяете, можно передать параметр *setup*, содержащий инструкцию import:238239```python240def test():241    """Глупая тестовая функция"""242    L = [i for i in range(100)]243244if __name__ == '__main__':245    import timeit246    print(timeit.timeit("test()", setup="from __main__ import test"))247```248