是否有一种 Pythonic 的方式来跳过 for 循环中的 if 语句以使我的代码运行得更快？

Question

我正在用 Python 编写一个脚本，该脚本本质上是掷骰子并检查掷骰子是否超过数字x。我想重复这个过程n 次，得到掷骰子数超过x 的概率。例如

Count = 0
for _ in itertools.repeat(None, Iterations):
    x = 3
    die_roll = rnd.randint(1,6)
    if die_roll > x:
        Count += 1
Probability_of_exceed = Count / Iterations

我想根据用户输入同时修改骰子和 x。此用户输入将选择不同的例程来修改脚本，例如"Andy's_Routine" 可能会将 x 更改为 4。目前，我在 for 循环中使用 if 语句来检查哪些例程处于活动状态，然后应用它们，例如

Count = 0
for _ in itertools.repeat(None, Iterations):
    x = 3

    if "Andy's_Routine" in Active_Routines:
        x = 4

    die_roll = rnd.randint(1,6)
    if "Bill's_Routine" in Active_Routines:
        die_roll += 1 
    if "Chloe's_Routine" in Active_Routines:
        # do something
        pass

    if "Person_10^5's_Routine" in Active_Routines:
        # do something else
        pass

    if die_roll > x:
        Count += 1
Probability_of_exceed = Count / Iterations

在实践中，例程并不是那么简单，以至于它们可以被概括，例如，它们可能会添加额外的输出。这些例程可以同时执行。问题是可能有成千上万个不同的例程，这样每个循环将花费大部分时间检查 if 语句，从而减慢程序的速度。

有没有更好的方法来构造代码来检查哪些例程只使用一次，然后以某种方式修改迭代？

Answer 1

您在这里问两件事 - 您希望您的代码更加 Pythonic，并且您希望它运行得更快。

第一个更容易回答：将Active_Routines 设为函数列表而不是字符串列表，然后从列表中调用函数。由于这些函数可能需要更改本地状态（x 和 die_roll），因此您需要将状态作为参数传递给它们，并让它们返回新状态。重构可能如下所示：

def Andy(x, die_roll):
    return (4, die_roll)

def Bill(x, die_roll):
    return (x, die_roll + 1)

def Chloe(x, die_roll):
    # do something
    return (x, die_roll)

Active_Routines = [Andy, Bill, Chloe]

Count = 0
for i in range(Iterations):
    x = 3
    die_roll = rnd.randint(1,6)

    for routine in Active_Routines:
        x, die_roll = routine(x, die_roll)

    if die_roll > x:
        Count += 1

Probability_of_exceed = Count / Iterations

第二个更难回答。这种重构现在进行了大量的函数调用，而不是检查if 条件；所以missed branch predictions 可能会更少，但function call overhead 会更多。您必须对其进行基准测试（例如使用timeit library）才能确定。不过，至少这段代码应该更容易维护。