【Python】测算代码运行时间

整理自这里和这里

timeit模块

• timeit模块定义了接受两个参数的 Timer 类。两个参数都是字符串。 第一个参数是你要计时的语句或者函数。 传递给 Timer 的第二个参数是为第一个参数语句构建环境的导入语句。 从内部讲， timeit 构建起一个独立的虚拟环境，手工地执行建立语句，然后手工地编译和执行被计时语句。

• 一旦有了 Timer 对象，最简单的事就是调用 timeit()，它接受一个参数为每个测试中调用被计时语句的次数，默认为一百万次；返回所耗费的秒数。

• Timer 对象的另一个主要方法是 repeat()， 它接受两个可选参数。 第一个参数是重复整个测试的次数，第二个参数是每个测试中调用被计时语句的次数。 两个参数都是可选的，它们的默认值分别是 3 和 1000000。 repeat() 方法返回以秒记录的每个测试循环的耗时列表。Python 有一个方便的 min 函数可以把输入的列表返回成最小值，如： min(t.repeat(3, 1000000))

• 可以在命令行使用 timeit 模块来测试一个已存在的 Python 程序，而不需要修改代码。

举个例子：

# -*- coding: utf-8 -*-
#!/bin/env python

def test1():
    n=0
    for i in range(101):
        n+=i
    return n

def test2():
    return sum(range(101))

def test3():
    return sum(x for x in range(101))

if __name__=='__main__':
    from timeit import Timer
    t1=Timer("test1()","from __main__ import test1")
    t2=Timer("test2()","from __main__ import test2")
    t3=Timer("test3()","from __main__ import test3")
    print t1.timeit(1000000)
    print t2.timeit(1000000)
    print t3.timeit(1000000)
    print t1.repeat(3,1000000)
    print t2.repeat(3,1000000)
    print t3.repeat(3,1000000)

执行结果：

$ python timetest.py 
7.99498915672
3.13702893257
10.6419789791[8.2126381397247314, 8.6312708854675293, 8.6079621315002441][3.3426268100738525, 3.3914170265197754, 3.5281510353088379][11.097387075424194, 10.941920042037964, 10.874698877334595]

我们可以简单的使用Python提供的魔术函数 %timeit，方便的统计
函数或语句的执行时间。

举个例子：

 %timeit [x for x in strings if x.startswith('foo')]

此部分计算的是精确时间，当然对应的就有不精确时间的计算，如下，一般不推荐使用。

time模块###

此部分比较好理解，无非就是程序开始前获取一个时间，然后执行完成后再获取一个时间，然后作差即可得到程序执行的时间。上面也提到了，此方法得到的时间并不精确，并不推荐使用。

time.localtime(), time.time(), time.clock() 对比：

• time.localtime()，localtime返回的是struct_time，包含年月日，显然没有必要，更重要的是localtime()的精度依赖于time()

• time.time()，time返回的是UTC时间（seconds since the 00:00:00 UTC on January 1）。在很多系统，包括windows下精度很差，win32下的精度只有1/18.2秒。不过在Unix/Linux系统下，time()的精度还是很高的。

• Python的标准库手册推荐在任何系统下都尽量使用 time.clock()。不过要注意是在win32系统下，这个函数返回的是真实时间（wall time），而在Unix/Linux下返回的是CPU时间。在win32下，这个函数的时间分辨率好于1微秒。

对应上面的内容，该部分也有一个魔术函数%time 一次执行一条语句，然后报告总体执行时间。

例子如下：

strings = ['foo', 'foobar', 'baz', 'qux', 'python', 'Guido Van Rossum'] * 100000
%time method = [x for x in strings if x.startswith('foo')]

注意：上述代码中的method=语句赋值不能省略，省略后即生成结果而不计算运行时间

上述代码在windows平台 Python2.7.11 的环境下测试。