如何在Python中使用timeit模塊

本篇文章給大家分享的是有關如何在Python中使用timeit模塊，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

一、使用 timeit() 函數測試運行時間

1. 準備測試函數

先寫兩個函數，一個函數是從列表頭部添加數據，另一個函數是從列表尾部添加數據。

# coding=utf-8
def insert_time_test():
  insert_list = list()
  for i in range(10):
    insert_list.insert(0, i)
def append_time_test():
  append_list = list()
  for i in range(10):
    append_list.append(i)
if __name__ == '__main__':
  import timeit

2. timeit(stmt="pass", setup="pass", timer=default_timer, number=default_number) 函數介紹

timeit() 函數有四個參數，每個參數都是關鍵字參數，都有默認值。

stmt：傳入需要測試時間的代碼，可以直接傳入代碼表達式或單個變量，也可以傳入函數。傳入函數時要在函數名后面加上小括號，讓函數執行，如 stmt = ‘func()'  。

setup：傳入 stmt 的運行環境，如 stmt 中使用到的參數、變量，要導入的模塊等，如 setup = ‘from __main__ import func'。可以寫一行語句，也可以寫多行語句，寫多行語句時用分號隔開。

如果 stmt 和參數 setup 參數不傳值，那么就失去了測試的意義，所以這兩個參數是必要的。

timer: timer 參數是當前操作系統的基本時間單位，默認會根據當前運行環境的操作系統自動獲取(源碼中已經定義)，保持默認即可。

number：要測試的代碼的運行次數，默認1000000(一百萬)次，對于耗時的代碼，運行太多次會花很多時間，可以自己修改運行次數。

3. 測試函數的運行時間

現在使用 timeit() 來測試上面兩個函數的運行時間。

  insert_time_timeit = timeit.timeit(stmt='insert_time_test()', 
                    setup='from __main__ import insert_time_test')
  print('insert_time_timeit: ', insert_time_timeit)
  append_time_timeit = timeit.timeit(stmt='append_time_test()', 
                    setup='from __main__ import append_time_test')
  print('append_time_timeit: ', append_time_timeit)

運行結果：

('insert_time_timeit: ', 2.9112871)
('append_time_timeit: ', 1.8884124999999998)

可以看到，在列表頭部添加數據的時間比在列表尾部添加數據的時間長。

4. 測試代碼(表達式)的運行時間

繼續使用 timeit() 測試上面代碼的運行時間，只是這次是直接將代碼傳入到參數中，而不是傳入函數。

  insert_time_timeit = timeit.timeit(stmt='list(insert_list.insert(0, i) for i in init_list)',
                    setup='insert_list=list();init_list=range(10)',
                    number=100000)
  print('insert_time_timeit: ', insert_time_timeit)
  append_time_timeit = timeit.timeit(stmt='list(append_list.append(i) for i in init_list)',
                    setup='append_list=list();init_list=range(10)',
                    number=100000)
  print('append_time_timeit: ', append_time_timeit)

由于時間很長，代碼中特意將 number 從一百萬次改成了十萬次。運行結果如下：

('insert_time_timeit: ', 330.46189400000003)
('append_time_timeit: ', 0.21436310000001413)

相對來說，對于相同的操作，使用函數的運行時間遠小于直接傳入代碼表達式的時間，頭部插入數據的尤其明顯。

二、使用 repeat() 函數測試運行時間

1. repeat(stmt="pass", setup="pass", timer=default_timer, repeat=default_repeat, number=default_number) 函數介紹

repeat() 函數有五個參數，每個參數都是關鍵字參數，都有默認值。相比 timeit() 函數而言，timeit() 函數有的參數 repeat() 函數都有，此外，repeat() 函數多了一個 repeat 參數。

repeat：表示測試要重復幾次，可以理解為將相同參數的 timeit() 函數重復執行。最終的結果構成一個列表返回，repeat 默認為3次。

2. 測試函數的運行時間

現在使用 repeat() 來測試上面兩個函數的運行時間。

 insert_time_repeat = timeit.repeat(stmt='insert_time_test()',
                    setup='from __main__ import insert_time_test')
  print('insert_time_repeat: ', insert_time_repeat)
  append_time_repeat = timeit.repeat(stmt='append_time_test()',
                    setup='from __main__ import append_time_test')

  print('append_time_repeat: ', append_time_repeat)

運行結果如下：

('insert_time_repeat: ', [2.7707739, 2.908885, 2.7164823999999994])
('append_time_repeat: ', [1.7458063, 1.777368000000001, 1.8675014999999995])

3. 測試代碼(表達式)的運行時間

繼續使用 repeat() 測試上面代碼的運行時間，直接傳入代碼，上面將 number 改成十萬次后，時間還是很長(300多秒)，所以繼續減小 number ，改成一萬次。

  insert_time_repeat = timeit.repeat(stmt='list(insert_list.insert(0, i) for i in init_list)',
                    setup='insert_list=list();init_list=range(10)',
                    repeat=5,
                    number=10000)
  print('insert_time_repeat: ', insert_time_repeat)
  append_time_repeat = timeit.repeat(stmt='list(append_list.append(i) for i in init_list)',
                    setup='append_list=list();init_list=range(10)',
                    repeat=5,
                    number=10000)
  print('append_time_repeat: ', append_time_repeat)

運行結果如下：

('insert_time_repeat: ', [2.591015, 2.5814996999999997, 2.5547322, 2.6153070000000005, 2.5496864000000006])
('append_time_repeat: ', [0.0181692999999985, 0.01746889999999901, 0.018901899999999472, 0.018737400000000903, 0.018211900000000725])

三、使用 Timer 類測試運行時間

1. Timer 類介紹

上面使用了 timeit() 函數和 repeat() 函數，其實在 timeit 模塊中，這兩個函數都是對 Timer 類做了進一步的封裝，實際調用的還是 Timer 類中的方法。

在 Timer 類中，實現了兩個方法，timeit() 方法和 repeat() 方法，上面兩個函數調用的就是這兩個方法。

在使用  from timeit import ... 時，只能導入 Timer 類，所以可以直接使用 Timer 類來測試，可以自己去調用方法，使用起來更靈活。

2. 測試列表頭部添加

先實例化一個 Timer 類的對象，實例化時傳入 stmt 和 setup 參數(參數的含義與上面一致)，timer 參數保持默認，然后通過實例對象調用對應的 timeit() 方法或 repeat() 方法，在 timeit() 方法中傳入 number，在repeat() 方法中傳入 number 和 repeat 。

使用 timeit() 方法和 repeat() 方法測試從頭部添加數據的運行時間。

 timer_insert = timeit.Timer(stmt='insert_time_test()', setup='from __main__ import insert_time_test')
  insert_time_timeit = timer_insert.timeit(number=1000000)
  print('insert_time_timeit: ', insert_time_timeit)
  insert_time_repeat = timer_insert.repeat(number=1000000)
  print('insert_time_repeat: ', insert_time_repeat)

運行結果如下：

('insert_time_timeit: ', 2.7732486)
('insert_time_repeat: ', [2.7367806999999997, 2.707402600000001, 2.7288245999999994])

3. 測試列表尾部添加

使用 timeit() 方法和 repeat() 方法測試從尾部添加數據的運行時間。

  timer_append = timeit.Timer(stmt='append_time_test()', setup='from __main__ import append_time_test')
  append_time_timeit = timer_append.timeit(number=1000000)
  print('append_time_timeit: ', append_time_timeit)
  append_time_repeat = timer_append.repeat(number=1000000)
  print('append_time_repeat: ', append_time_repeat)

運行結果如下：

('append_time_timeit: ', 1.9966106000000001)
('append_time_repeat: ', [1.9523343999999998, 1.8373857999999998, 1.8695377000000004])

以上就是如何在Python中使用timeit模塊，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。