如何使用Python3.4的枚举而不显着减速？

Question

我在写一个tic-tac-toe游戏，并使用一个枚举来表示三个结果——lose，draw，和{}。我认为它比使用字符串("lose", "win", "draw")来表示这些值要好。但是使用枚举给了我一个显著的性能打击。在

这里是一个最小的例子，我只引用Result.lose或文本字符串lose。在

import enum
import timeit
class Result(enum.Enum):
    lose = -1
    draw = 0
    win = 1

>>> timeit.timeit('Result.lose', 'from __main__ import Result')
1.705788521998329
>>> timeit.timeit('"lose"', 'from __main__ import Result')
0.024598151998361573

这比简单地引用全局变量慢得多。在

^{pr2}$

我的问题是：

• 我知道在Python中全局查找比本地查找慢得多。但为什么枚举查找更糟呢？在
• 如何在不牺牲性能的情况下有效地使用枚举？事实证明，枚举查找完全控制了我的tic-tac-toe程序的运行时。我们可以在每个函数中保存枚举的本地副本，或者将所有内容包装在一个类中，但这两种方法似乎都很尴尬。在

Answer 1

你在计时循环。字符串文字本身被完全忽略：

>>> import dis
>>> def f(): "lose"
... 
>>> dis.dis(f)
  1           0 LOAD_CONST               1 (None)
              3 RETURN_VALUE        

这是一个什么也不做的函数。所以计时循环需要0.024598151998361573秒来运行一百万次。在

在本例中，字符串实际上变成了f函数的docstring：

^{pr2}$

但是，如果没有赋值或者表达式的一部分，CPython通常会省略代码中的字符串：

>>> def f():
...     1 + 1
...     "win"
... 
>>> dis.dis(f)
  2           0 LOAD_CONST               2 (2)
              3 POP_TOP             

  3           4 LOAD_CONST               0 (None)
              7 RETURN_VALUE        

这里的1 + 1被折叠成一个常量（2），而字符串文本又一次消失了。在

因此，不能将其与查找enum对象上的属性相比较。是的，查找属性需要周期。但查找另一个变量也是如此。如果您真的担心性能，您可以始终缓存属性查找：

>>> import timeit
>>> import enum
>>> class Result(enum.Enum):
...     lose = -1
...     draw = 0
...     win = 1
... 
>>> timeit.timeit('outcome = Result.lose', 'from __main__ import Result')
1.2259576459764503
>>> timeit.timeit('outcome = lose', 'from __main__ import Result; lose = Result.lose')
0.024848614004440606

在timeit测试中，所有变量都是局部变量，因此Result和{}都是局部查找。在

enum属性查找比“常规”属性查找花费的时间稍长：

>>> class Foo: bar = 'baz'
... 
>>> timeit.timeit('outcome = Foo.bar', 'from __main__ import Foo')
0.04182224802207202

这是因为enum元类包含一个{a1}，每次查找属性时都会调用它；enum类的属性是在专门的字典中查找的，而不是在__dict__类中查找。执行该钩子方法和附加属性查找（访问映射）都需要额外的时间：

>>> timeit.timeit('outcome = Result._member_map_["lose"]', 'from __main__ import Result')
0.25198313599685207
>>> timeit.timeit('outcome = map["lose"]', 'from __main__ import Result; map = Result._member_map_')
0.14024519600206986

在一个井字游戏中，你一般不会担心什么是微不足道的时间差异。当人类玩家的速度比你的电脑慢几个数量级时就不会了。人类玩家不会注意到1.2微秒和0.024微秒之间的差别。在