为什么“python -mtimeit”在代码包含模块导入时显示更少的时间？

Question

在我的单核1.4 GHz的电脑上，我运行了以下两个timeit代码：

suzan:~$ python -mtimeit "
def count(n):
    while n > 0:
        n -= 1
count(10000000)
"
10 loops, best of 3: 1.73 sec per loop
suzan:~$
suzan:~$ python -mtimeit "
import os       
def count(n):
    while n > 0:
        n -= 1
count(10000000)
"
10 loops, best of 3: 1.18 sec per loop
suzan:~$ 

第二个timeit命令的运行时间比第一个要短，尽管它多了一行代码“import os”。这是不寻常的情况还是正常现象呢？

非常感谢任何帮助。

Answer 1

我能想到的唯一可能解释这种行为的原因，其实不太重要：就是L1缓存行缺失。我说的是数据缓存（Python的虚拟机字节码并不是你处理器可以直接执行的代码）。你的count函数的代码是存储在一个单独的代码对象里的，它的起始地址或者运行速度不应该受到设置代码的影响。这种行为真的是很不寻常。

你的处理器是什么品牌？你的Python版本是什么？你的操作系统版本呢？测试结果能重复吗？

Answer 2

我发现这两段代码的运行时间几乎是一样的，误差在0.4%以内。Python在正常导入时会引入os模块。

>>> import sys
>>> "os" in sys.modules
True
>>> 

所以第二段代码中有“import os”，实际上并没有去读取硬盘上的内容。它只是检查了一下sys.modules这个东西。

你可以试试导入builtins，看看结果是否一样，但我真的不知道你看到的情况怎么解释。你可以在启动Python时加上“-v”选项，这样可以得到更多关于它在做什么的信息，然后对比一下结果。它们应该是一样的。