timeit.md

1> **Источник:** https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/timeit.html#module-timeit) – Измерение времени выполнения небольших фрагментов кода89**Исходный код:** [Lib/timeit.py](https://python-all.ru/src/3.6/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/3.6/library/timeit.html#timeit-command-line-interface), так и [вызываемый объект](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/timeit.html#timeit-command-line-interface) для сравнения трёх различных выражений:1819```console20$ 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/3.6/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/3.6/library/timeit.html#module-timeit) будет автоматически определять количество повторений только при использовании интерфейса командной строки. В разделе [Примеры](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit-examples) вы можете 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, globals=None)`4748Создаёт экземпляр [`Timer`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer) с заданными оператором, кодом *setup* и функцией *timer* и запускает его метод [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) с *number* выполнениями. Необязательный аргумент *globals* задаёт пространство имён, в котором будет выполняться код.4950Изменено в версии 3.5: Был добавлен необязательный параметр *globals*.5152#### `timeit.repeat(stmt='pass', setup='pass', timer=<default timer>, repeat=3, number=1000000, globals=None)`5354Создаёт экземпляр [`Timer`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer) с заданными оператором, кодом *setup* и функцией *timer* и запускает его метод [`repeat()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.repeat) с заданным количеством *repeat* и *number* выполнениями. Необязательный аргумент *globals* задаёт пространство имён, в котором будет выполняться код.5556Изменено в версии 3.5: Был добавлен необязательный параметр *globals*.5758#### `timeit.default_timer()`5960Таймер по умолчанию – [`time.perf_counter()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.perf_counter).6162Изменено в версии 3.3: [`time.perf_counter()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.perf_counter) теперь является таймером по умолчанию.6364#### `class timeit.Timer(stmt='pass', setup='pass', timer=<timer function>, globals=None)`6566Класс для измерения скорости выполнения небольших фрагментов кода.6768Конструктор принимает измеряемый оператор, дополнительный оператор для настройки и функцию таймера. Оба оператора по умолчанию равны `'pass'`; функция таймера зависит от платформы (см. строку документации модуля). *stmt* и *setup* также могут содержать несколько операторов, разделённых `;` или переводами строк, при условии, что они не содержат многострочных строковых литералов. По умолчанию оператор выполняется в пространстве имён timeit; это поведение можно контролировать, передав пространство имён в *globals*.6970Для измерения времени выполнения первого оператора используйте метод [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit). Методы [`repeat()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.repeat) и [`autorange()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.autorange) являются вспомогательными методами для многократного вызова [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit).7172Время выполнения *setup* исключается из общего времени выполнения.7374Параметры *stmt* и *setup* также могут принимать вызываемые объекты без аргументов. При этом вызовы к ним встраиваются в функцию таймера, которая затем выполняется [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit). Обратите внимание, что в этом случае накладные расходы на измерение немного больше из-за дополнительных вызовов функций.7576Изменено в версии 3.5: Был добавлен необязательный параметр *globals*.7778#### `timeit(number=1000000)`7980Измеряет 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.8182> **Примечание**83>84> По умолчанию [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) временно отключает [сборку мусора](https://python-all.ru/3.6/glossary.html#term-garbage-collection) во время замера. Преимущество такого подхода в том, что независимые замеры становятся более сопоставимыми. Недостаток в том, что сборка мусора может быть важной составляющей производительности измеряемой функции. Если это так, сборку мусора можно снова включить, указав её первой инструкцией в строке *setup*. Например:85>86> ```python87> timeit.Timer('for i in range(10): oct(i)', 'gc.enable()').timeit()88> ```8990#### `autorange(callback=None)`9192Автоматически определяет, сколько раз вызывать [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit).9394Это удобная функция, которая многократно вызывает [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit), так что общее время \>= 0,2 секунды, и возвращает итоговое (количество циклов, время, затраченное на это количество циклов). Она вызывает [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) с параметром *number*, установленным в последовательные степени десяти (10, 100, 1000, …) вплоть до одного миллиарда, пока затраченное время не достигнет хотя бы 0,2 секунды или не будет достигнут предел.9596Если задан *колбэк* и он не равен `None`, то он будет вызываться после каждого испытания с двумя аргументами: `callback(number, time_taken)`.9798Новое в версии 3.6.99100#### `repeat(repeat=3, number=1000000)`101102Вызов [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit) несколько раз.103104Это удобная функция, которая многократно вызывает [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit), возвращая список результатов. Первый аргумент указывает, сколько раз вызывать [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit). Второй аргумент задаёт аргумент *number* для [`timeit()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer.timeit).105106> **Примечание**107>108> Может возникнуть соблазн вычислить среднее и стандартное отклонение из результирующего вектора и сообщить о них. Однако это не очень полезно. В типичном случае наименьшее значение даёт нижнюю границу того, насколько быстро ваша машина может выполнить данный фрагмент кода; более высокие значения в результирующем векторе обычно вызваны не изменчивостью скорости Python, а другими процессами, влияющими на точность измерения времени. Поэтому [`min()`](https://python-all.ru/3.6/library/functions.html#min) результата – вероятно, единственное число, которое должно интересовать. После этого следует посмотреть на весь вектор и применить здравый смысл, а не статистику.109110#### `print_exc(file=None)`111112Вспомогательная функция для вывода трассировки из кода, время выполнения которого измеряется.113114Типичное использование:115116```python117t = Timer(...)       # за пределами try/except118try:119    t.timeit(...)    # или t.repeat(...)120except Exception:121    t.print_exc()122```123124Преимущество перед стандартной трассировкой в том, что будут отображаться строки исходного кода в скомпилированном шаблоне. Необязательный аргумент *file* указывает, куда направляется трассировка; по умолчанию используется [`sys.stderr`](https://python-all.ru/3.6/library/sys.html#sys.stderr).125126## 27.5.3. Интерфейс командной строки127128При вызове как программы из командной строки используется следующая форма:129130```python131python -m timeit [-n N] [-r N] [-u U] [-s S] [-t] [-c] [-h] [statement ...]132```133134Где поддерживаются следующие параметры:135136#### `-n N, --number=N`137138сколько раз выполнять 'statement'139140#### `-r N, --repeat=N`141142сколько раз повторять таймер (по умолчанию 3)143144#### `-s S, --setup=S`145146инструкция, выполняемая один раз в начале (по умолчанию `pass`)147148#### `-p, --process`149150измерять процессорное время, а не настенное время, используя [`time.process_time()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.process_time) вместо [`time.perf_counter()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.perf_counter), которое используется по умолчанию151152Новое в версии 3.3.153154#### `-t, --time`155156использовать [`time.time()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.time) (устарело)157158#### `-u, --unit=U`159160> указать единицу времени для вывода таймера; можно выбрать usec, msec или sec161162Новое в версии 3.5.163164#### `-c, --clock`165166использовать [`time.clock()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.clock) (устарело)167168#### `-v, --verbose`169170выводить необработанные результаты замера; для большей точности (больше знаков) повторите параметр171172#### `-h, --help`173174вывести краткое сообщение об использовании и выйти175176Многострочная инструкция может быть задана указанием каждой строки как отдельного аргумента statement; строки с отступами возможны путём заключения аргумента в кавычки и использования начальных пробелов. Несколько параметров [`-s`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#cmdoption-timeit-s) обрабатываются аналогично.177178Если [`-n`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#cmdoption-timeit-n) не указано, подходящее количество циклов вычисляется путём перебора последовательных степеней 10, пока общее время не достигнет хотя бы 0,2 секунды.179180На результаты измерений [`default_timer()`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.default_timer) могут влиять другие программы, работающие на том же компьютере, поэтому при необходимости точных замеров лучше всего повторить замер несколько раз и использовать наилучшее время. Опция [`-r`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#cmdoption-timeit-r) хорошо подходит для этого; по умолчанию 3 повторений, вероятно, достаточно в большинстве случаев. Для измерения времени ЦП можно использовать [`time.process_time()`](https://python-all.ru/3.6/library/time.html#time.process_time).181182> **Примечание**183>184> 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.185186## 27.5.4. Примеры187188Можно указать инструкцию настройки, которая выполняется только один раз в начале:189190```console191$ python -m timeit -s 'text = "sample string"; char = "g"'  'char in text'19210000000 loops, best of 3: 0.0877 usec per loop193$ python -m timeit -s 'text = "sample string"; char = "g"'  'text.find(char)'1941000000 loops, best of 3: 0.342 usec per loop195```196197```python198>>> import timeit199>>> timeit.timeit('char in text', setup='text = "sample string"; char = "g"')2000.41440500499993504201>>> timeit.timeit('text.find(char)', setup='text = "sample string"; char = "g"')2021.7246671520006203203```204205То же самое можно сделать с помощью класса [`Timer`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#timeit.Timer) и его методов:206207```python208>>> import timeit209>>> t = timeit.Timer('char in text', setup='text = "sample string"; char = "g"')210>>> t.timeit()2110.3955516149999312212>>> t.repeat()213[0.40193588800002544, 0.3960157959998014, 0.39594301399984033]214```215216Следующие примеры показывают, как замерять время выполнения выражений, состоящих из нескольких строк. Здесь мы сравниваем затраты на использование [`hasattr()`](https://python-all.ru/3.6/library/functions.html#hasattr) против [`try`](https://python-all.ru/3.6/reference/compound_stmts.html#try)/[`except`](https://python-all.ru/3.6/reference/compound_stmts.html#except) для проверки отсутствующих и существующих атрибутов объектов:217218```console219$ python -m timeit 'try:' '  str.__bool__' 'except AttributeError:' '  pass'220100000 loops, best of 3: 15.7 usec per loop221$ python -m timeit 'if hasattr(str, "__bool__"): pass'222100000 loops, best of 3: 4.26 usec per loop223224$ python -m timeit 'try:' '  int.__bool__' 'except AttributeError:' '  pass'2251000000 loops, best of 3: 1.43 usec per loop226$ python -m timeit 'if hasattr(int, "__bool__"): pass'227100000 loops, best of 3: 2.23 usec per loop228```229230```python231>>> import timeit232>>> # атрибут отсутствует233>>> s = """\234... try:235...     str.__bool__236... except AttributeError:237...     pass238... """239>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2400.9138244460009446241>>> s = "if hasattr(str, '__bool__'): pass"242>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2430.5829014980008651244>>>245>>> # атрибут присутствует246>>> s = """\247... try:248...     int.__bool__249... except AttributeError:250...     pass251... """252>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2530.04215312199994514254>>> s = "if hasattr(int, '__bool__'): pass"255>>> timeit.timeit(stmt=s, number=100000)2560.08588060699912603257```258259Чтобы предоставить модулю [`timeit`](https://python-all.ru/3.6/library/timeit.html#module-timeit) доступ к определяемым вами функциям, можно передать параметр *setup*, содержащий инструкцию import:260261```python262def test():263    """Глупая тестовая функция"""264    L = [i for i in range(100)]265266if __name__ == '__main__':267    import timeit268    print(timeit.timeit("test()", setup="from __main__ import test"))269```270271Другой вариант – передать [`globals()`](https://python-all.ru/3.6/library/functions.html#globals) параметру *globals*, что приведёт к выполнению кода в текущем глобальном пространстве имён. Это может быть удобнее, чем указывать импорты по отдельности:272273```python274def f(x):275    return x**2276def g(x):277    return x**4278def h(x):279    return x**8280281import timeit282print(timeit.timeit('[func(42) for func in (f,g,h)]', globals=globals()))283```284