以執行時間為重點的程式碼分析

撰寫高效的 Python 程式碼

Logan Thomas

Scientific Software Technical Trainer, Enthought

程式碼分析

函式呼叫次數與耗時的詳細統計
逐行分析
使用套件：line_profiler

pip install line_profiler

程式碼分析：執行時間

heroes = ['Batman', 'Superman', 'Wonder Woman']

hts = np.array([188.0, 191.0, 183.0])

wts = np.array([ 95.0, 101.0,  74.0])

def convert_units(heroes, heights, weights):

    new_hts = [ht * 0.39370  for ht in heights]
    new_wts = [wt * 2.20462  for wt in weights]

    hero_data = {}

    for i,hero in enumerate(heroes):
        hero_data[hero] = (new_hts[i], new_wts[i])

    return hero_data

convert_units(heroes, hts, wts)

{'Batman': (74.0156, 209.4389),
 'Superman': (75.1967, 222.6666),
 'Wonder Woman': (72.0471, 163.1419)}

程式碼分析：執行時間

%timeit convert_units(heroes, hts, wts)

3 µs ± 32 ns 每回合（7 次執行的平均值 ± 標準差，每次 100000 回合）

%timeit new_hts = [ht * 0.39370  for ht in hts]

1.09 µs ± 11 ns 每回合（7 次執行的平均值 ± 標準差，每次 1000000 回合）

%timeit new_wts = [wt * 2.20462  for wt in wts]

1.08 µs ± 6.42 ns 每回合（7 次執行的平均值 ± 標準差，每次 1000000 回合）

%%timeit
hero_data = {}
for i,hero in enumerate(heroes):
    hero_data[hero] = (new_hts[i], new_wts[i])

634 ns ± 9.29 ns 每回合（7 次執行的平均值 ± 標準差，每次 1000000 回合）

程式碼分析：line_profiler

使用 line_profiler 套件

%load_ext line_profiler

逐行計時的魔術命令

%lprun -f

程式碼分析：line_profiler

使用 line_profiler 套件

%load_ext line_profiler

逐行計時的魔術命令

%lprun -f convert_units

程式碼分析：line_profiler

使用 line_profiler 套件

%load_ext line_profiler

逐行計時的魔術命令

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示 Line # 與 Hits 欄"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示 Time 欄"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示第一列的 Time 單位"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示第三列"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示 Per Hit 欄"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示第九列

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示 % Time 欄"

%lprun 輸出

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示 Line Contents 欄"

%timeit convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

3 µs ± 32 ns 每回合（7 次執行的平均值 ± 標準差，每次 100000 回合）

%lprun -f convert_units convert_units(heroes, hts, wts)

alt="魔術命令 lprun 的表格輸出，摘要執行時間分析統計，重點標示第二列的 Total time"

一起來練習吧！

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