在实践中，为什么比较整数比比较字符串好？

Question

我做了这个测试

import time
def test1():
    a=100
    b=200
    start=time.time()
    if (a>b):
        c=a
    else:
        c=b
    end=time.time()
    print(end-start)


def test2():
    a="amisetertzatzaz1111reaet"
    b="avieatzfzatzr333333ts"
    start=time.time()

    if (a>b):
        c=a
    else:
        c=b
    end=time.time()
    print(end-start)

 def test3():
     a="100"
     b="200"
     start=time.time()

     if (a>b):
         c=a
     else:
         c=b
     end=time.time()
     print(end-start)

并得到结果

1.9073486328125e-06    #test1()
9.5367431640625e-07    #test2()
1.9073486328125e-06    #test3()

执行时间相似。是的，使用整数代替字符串会减少存储空间，但执行时间呢？

Answer 1

为一小段代码的单次执行计时并不能告诉您太多信息。特别是，如果您查看test1 和test3 中的计时数字，您会发现数字是相同的。这应该是一个警告信号，事实上，您在这里看到的只是计时器的分辨率：

>>> 2.0 / 2 ** 20
1.9073486328125e-06
>>> 1.0 / 2 ** 20
9.5367431640625e-07

为了获得更好的结果，您需要多次运行代码，并测量并减去计时开销。 Python 有一个内置模块 timeit 可以做到这一点。让我们计算每种比较的 1 亿次执行次数：

>>> from timeit import timeit
>>> timeit('100 > 200', number=10**8)
5.98881983757019
>>> timeit('"100" > "200"', number=10**8)
7.528342008590698

所以您可以看到差异并没有那么大（在这种情况下，字符串比较只慢了大约 25%）。那么为什么字符串比较比较慢呢？嗯，找出来的方法是看比较操作的实现。

在 Python 2.7 中，比较由 do_cmp function in object.c 实现。 （请在新窗口中打开此代码以跟随我的其余分析。）在第 817 行，您将看到，如果被比较的对象是相同的类型，并且它们的类结构中是否有 tp_compare 函数，然后调用该函数。在整数对象的情况下，会发生这种情况，函数为int_compare in intobject.c，您将看到它非常简单。

但字符串没有tp_compare 函数，所以do_cmp 继续调用try_rich_to_3way_compare，然后再调用try_rich_compare_bool 最多3 次（依次尝试三个比较运算符EQ、LT 和GT）。这调用了try_rich_compare，它调用了string_richcompare in stringobject.c。

所以字符串比较比较慢，因为它必须使用复杂的“丰富比较”基础设施，而整数比较更直接。但即便如此，也没什么太大的区别。

Answer 2

嗯？由于减少了存储空间，因此需要比较的位数也减少了。比较位是工作，做更少的工作意味着它会更快。