Python|计时和分析程序

问题 –找出程序花费时间的地方并进行计时测量。

要简单地为整个程序计时，通常很容易使用如下所示的 Unix time 命令。

代码#1：对整个程序计时的命令

bash % time python3 someprogram.py
real 0m13.937s
user 0m12.162s
sys 0m0.098s
bash %

另一方面，要获得显示程序正在做什么的详细报告，使用cProfile模块。

bash % python3 -m cProfile someprogram.py

输出 ：

Ordered by: standard name
    ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
    263169 0.080 0.000 0.080 0.000 someprogram.py:16(frange)
    513 0.001 0.000 0.002 0.000 someprogram.py:30(generate_mandel)
    262656 0.194 0.000 15.295 0.000 someprogram.py:32()
    1 0.036 0.036 16.077 16.077 someprogram.py:4()
    262144 15.021 0.000 15.021 0.000 someprogram.py:4(in_mandelbrot)
    1 0.000 0.000 0.000 0.000 os.py:746(urandom)
    1 0.000 0.000 0.000 0.000 png.py:1056(_readable)
    1 0.000 0.000 0.000 0.000 png.py:1073(Reader)
    1 0.227 0.227 0.438 0.438 png.py:163()
    512 0.010 0.000 0.010 0.000 png.py:200(group)

通常情况下，分析代码介于这两个极端之间。例如，如果一个人已经知道代码大部分时间都花在了几个选定的函数上。对于选定的功能分析，简短的装饰器可能很有用。代码 #3：使用短装饰器来选择功能分析

# abc.py
  
import time
from functools import wraps
  
def timethis(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.perf_counter()
        r = func(*args, **kwargs)
        end = time.perf_counter()
        print('{}.{} : {}'.format(func.__module__, func.__name__, end - start))
        return r
    return wrapper

要使用装饰器，只需将其放在函数定义的前面即可从中获取计时，如下面的代码所示。
代码#4：

@abc
def countdown(n):
    while n > 0:
    n -= 1
  
countdown(10000000)

输出 ：

__main__.countdown : 0.803001880645752

代码#5：定义一个上下文管理器来为一个语句块计时。

from contextlib import contextmanager
  
def timeblock(label):
    start = time.perf_counter()
    try:
        yield
    finally:
        end = time.perf_counter()
        print('{} : {}'.format(label, end - start))

代码 #6：上下文管理器的工作原理

with timeblock('counting'):
    n = 10000000
    while n > 0:
        n -= 1

输出 ：

counting : 1.5551159381866455

代码#7：使用timeit模块研究小代码片段的性能

from timeit import timeit
print (timeit('math.sqrt(2)', 'import math'), "\n")
  
print (timeit('sqrt(2)', 'from math import sqrt'))

输出 ：

0.1432319980012835
0.10836604500218527

timeit通过执行第一个参数中指定的语句一百万次并测量时间来工作。

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