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如何看待Python的性能?探寻性能与效率的平衡,从这篇看起。

编程幸运星 32

前言:

现在同学们对“python效率低为什么”大约比较关心,你们都想要分析一些“python效率低为什么”的相关文章。那么小编也在网上搜集了一些关于“python效率低为什么””的相关知识,希望姐妹们能喜欢,兄弟们一起来了解一下吧!

Python 属于相当流行的编程语言之一,其具有诸多长处,像简明、灵动、易上手、资源库充实之类的。然而,Python 存在着一个相当突出的弊端,那便是性能不佳、速率迟缓。这是一个无法回避的事情。众多人会将 Python 同其他编程语言进行对比,像是 Java、C++等等,察觉到 Python 在运行速率方面远远逊于它们。那么,Python 的性能究竟是何种状况呢?我们应当怎样去看待 Python 的性能问题呢?接下来,就让我给诸位剖析一下吧。

Python 缘何速度迟缓呢?

这与 Python 的设计特性存在关联。Python 乃是一种动态类型的语言,换句话说,仅在运行之际才对变量的类型展开检查,且依据类型实施对应的操作。这般做法虽为编程者提供了便利,却也增添了运行时的开销。

反观 Java、C++等语言皆属于静态类型的语言,也就是说,于编译之时便能明确变量的类型,并生成相应的机器码。这般虽说给编程者增添了负担,不过也提升了运行时的效率。

Python 属于一种解释型的语言,意思是说,唯有在运行之时才会将源代码转化成机器码,进而实施。反观 Java、C++等语言均为编译型的语言,也就是讲,在运行以前便会把源代码编译成机器码,并留存于文件当中。这般虽增添了运行以前的时长,却也缩减了运行之时的时间。

另外还有一个缘由,即 Python 存有一个全局解释器锁(GIL),其对多线程的并发性能形成了限制。GIL 确保了同一时刻仅有一个线程能够执行 Python 字节码,如此便能规避一些数据竞争以及内存管理的问题。然而,这亦代表着 Python 没办法充分发挥多核处理器的优势,而 Java、C++等语言能够凭借多线程来提升并发性能。

Python 的速度迟缓究竟有多严峻呢?

那么,Python 的速度迟缓到底有多严重呢?我们能够经由一个简易的实例来一探究竟。倘若分别运用 Python、Java、C++去实现一段 Fibonacci 代码(用以计算斐波那契数列),随后放置在一处同时运行,再对比运行的时间,毫无疑问,Python 是最慢的。

在我的电脑上运行了这三段代码,得到了如下的结果:

语言

运行时间(秒)

Python

35.87

Java

0.66

C++

0.59

能够发觉,Python 的运行时长乃是 Java 的 54 倍,亦是 C++的 61 倍。这无疑是一个极为惊人的差距。倘若我们将 n 的数值增大,这个差距便会愈发显著。

Python 速度迟缓到底有多关键呢?

我们是否应由于 Python 速度迟缓就舍弃对它的运用呢?答案自然是否定的。我们需明了,Python 速度迟缓仅是一个外在表现,而非其本质所在。我们不能仅盯着 Python 在运行速度上的短处,却忽视了 Python 在其他层面的优势。

Python 速度迟缓并不代表 Python 效率低下。效率是相对的概念,它不单取决于运行速度,还受制于开发速度、维护成本以及可扩展性等要素。若是将范畴拓展至一项工作或者一项任务,情况就不同了。

比方说,若要进行一个矩阵运算、要读取 Excel 数据,采用 C++、Java 或许需要实现一长串代码,然而运用 Python 或许仅需大概 10 行左右的代码便能达成。从整个任务的实现效率来审视,Python 定然是占据优势的。这也正是 Python 受欢迎的缘由,对于从事 AI、数据分析的人而言,编码并非核心的工作内容,他们主要应对的问题是能够迅速迭代、快速验证算法的有效性,就这一点来讲,Python 是能够胜任的。换成 C++的话,或许大部分时间都耗费在编码的实现上了。

我们要清楚,Python 速度慢并不代表 Python 没办法增进性能。尽管无法改变 Python 作为动态语言在性能层面的局限,但是我们能够尽自己的最大努力达成性能的最优化。例如:

1.培养优良的编码习惯,防止运用不必要的循环、递归、全局变量等等。

2.合理采用一些性能提升手段,例如 LRU 缓存、多进程、多线程、异步 IO 等等。

3.运用一些优化工具和库,像是 Cython、Numba、PyPy 等,它们能够将 Python 代码转换为更高效的代码。

4.使用一些专业的库和框架,例如 NumPy、Pandas、TensorFlow 等,它们能够借助底层的 C/C++代码和硬件加速来提高运算速率。

综上所述,我们能够获取到一个结论:Python 性能该如何看待呢?答案为:看场景、看需求、看方法。

看场景:不一样的场景有着各异的性能需求。倘若你仅是进行一些简易的数据处理与分析,那么 Python 就足够使用了。可要是你得去处理一些繁杂的计算密集型任务,像是机器学习、深度学习之类的,那么 Python 或许就不太足够了,你就需要思考其他的语言或者工具了。

看需求:不同的需求有着不一样的性能标准。要是你只是出于自身的兴趣或者学习目的,那么 Python 性能稍差一些也无甚关系。然而要是你是为了商业或者科研,那么 Python 性能就相当重要了,你需要尽可能地优化你的代码与算法,抑或寻觅其他的解决办法。

看方法:不同的方法有着不一样的性能效果。要是你仅仅运用 Python 的基本语法和功能,那么 Python 性能也许就会相当差。但要是你能够借助 Python 的一些高级特性和库,那么 Python 性能或许就会有极大的提升。

结语

总之,Python 性能属于复杂且多面的问题,我们不可一概而论,也不应盲目尊崇或者贬低。我们得依据自身的实际状况,选取适宜的语言与方法,以达成我们的目标。

那今日我们就聊到这儿啦,期望你可以自这篇文章当中获取一些启示和助力哟~

标签: #python效率低为什么