Python timeit模块原理及使用方法
Python中的timeit模块可以用来测试一段代码的执行耗时，如一个变量赋值语句的执行时间，一个函数的运行时间等。
timeit模块是Python标准库中的模块，无需安装，直接导入就可以使用。导入时直接importtimeit，可以使用timeit()函数和repeat()函数，还有Timer类。使用fromtimeitimport...时，只能导入Timer类(有全局变量__all__限制)。
timeit模块的源码总共只有300多行，主要就是实现上面的两个函数和一个类，可以自己看一下。
接下来就开始使用timeit模块来测试代码执行时间，我使用timeit模块来对比Python列表从头部添加数据和从尾部添加数据的执行时间(测试什么根据需求来定)。
一、使用timeit()函数测试运行时间
1.准备测试函数
先写两个函数，一个函数是从列表头部添加数据，另一个函数是从列表尾部添加数据。
# coding=utf-8 definsert_time_test(): insert_list=list() foriinrange(10): insert_list.insert(0,i) defappend_time_test(): append_list=list() foriinrange(10): append_list.append(i) if__name__=='__main__': importtimeit #coding=utf-8 definsert_time_test(): insert_list=list() foriinrange(10): insert_list.insert(0,i) defappend_time_test(): append_list=list() foriinrange(10): append_list.append(i) if__name__=='__main__': importtimeit
2.timeit(stmt="pass",setup="pass",timer=default_timer,number=default_number)函数介绍
timeit()函数有四个参数，每个参数都是关键字参数，都有默认值。
stmt：传入需要测试时间的代码，可以直接传入代码表达式或单个变量，也可以传入函数。传入函数时要在函数名后面加上小括号，让函数执行，如stmt=‘func()'。
setup：传入stmt的运行环境，如stmt中使用到的参数、变量，要导入的模块等，如setup=‘from__main__importfunc'(__main__表示当前的文件)。可以写一行语句，也可以写多行语句，写多行语句时用分号隔开。
stmt参数和setup参数默认值都是pass，如果不传值，那么就失去了测试的意义，所以这两个参数是必要的。
timer:timer参数是当前操作系统的基本时间单位，默认会根据当前运行环境的操作系统自动获取(源码中已经定义)，保持默认即可。
number：要测试的代码的运行次数，默认1000000(一百万)次，对于耗时的代码，运行太多次会花很多时间，可以自己修改运行次数。
3.测试函数的运行时间
现在使用timeit()来测试上面两个函数的运行时间。
insert_time_timeit=timeit.timeit(stmt='insert_time_test()',
setup='from__main__importinsert_time_test')
print('insert_time_timeit:',insert_time_timeit)
append_time_timeit=timeit.timeit(stmt='append_time_test()',
setup='from__main__importappend_time_test')
print('append_time_timeit:',append_time_timeit)
运行结果：
('insert_time_timeit:',2.9112871)
('append_time_timeit:',1.8884124999999998)
可以看到，在列表头部添加数据的时间比在列表尾部添加数据的时间长。
4.测试代码(表达式)的运行时间
继续使用timeit()测试上面代码的运行时间，只是这次是直接将代码传入到参数中，而不是传入函数。
insert_time_timeit=timeit.timeit(stmt='list(insert_list.insert(0,i)foriininit_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)foriininit_list)',
setup='append_list=list();init_list=range(10)',
number=100000)
print('append_time_timeit:',append_time_timeit)
由于时间很长，代码中特意将number从一百万次改成了十万次。运行结果如下：
('insert_time_timeit:',330.46189400000003)
('append_time_timeit:',0.21436310000001413)
相对来说，对于相同的操作，使用函数的运行时间远小于直接传入代码表达式的时间，头部插入数据的尤其明显。
二、使用repeat()函数测试运行时间
1.repeat(stmt="pass",setup="pass",timer=default_timer,repeat=default_repeat,number=default_number)函数介绍
repeat()函数有五个参数，每个参数都是关键字参数，都有默认值。相比timeit()函数而言，timeit()函数有的参数repeat()函数都有，此外，repeat()函数多了一个repeat参数。
repeat：表示测试要重复几次，可以理解为将相同参数的timeit()函数重复执行。最终的结果构成一个列表返回，repeat默认为3次。
2.测试函数的运行时间
现在使用repeat()来测试上面两个函数的运行时间。
insert_time_repeat=timeit.repeat(stmt='insert_time_test()',
setup='from__main__importinsert_time_test')
print('insert_time_repeat:',insert_time_repeat)
append_time_repeat=timeit.repeat(stmt='append_time_test()',
setup='from__main__importappend_time_test')
print('append_time_repeat:',append_time_repeat)
运行结果如下：
('insert_time_repeat:',[2.7707739,2.908885,2.7164823999999994])
('append_time_repeat:',[1.7458063,1.777368000000001,1.8675014999999995])
3.测试代码(表达式)的运行时间
继续使用repeat()测试上面代码的运行时间，直接传入代码，上面将number改成十万次后，时间还是很长(300多秒)，所以继续减小number，改成一万次。
insert_time_repeat=timeit.repeat(stmt='list(insert_list.insert(0,i)foriininit_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)foriininit_list)',
setup='append_list=list();init_list=range(10)',
repeat=5,
number=10000)
print('append_time_repeat:',append_time_repeat)
运行结果如下：
('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类测试运行时间
1.Timer类介绍
上面使用了timeit()函数和repeat()函数，其实在timeit模块中，这两个函数都是对Timer类做了进一步的封装，实际调用的还是Timer类中的方法。
在Timer类中，实现了两个方法，timeit()方法和repeat()方法，上面两个函数调用的就是这两个方法。
在使用fromtimeitimport...时，只能导入Timer类，所以可以直接使用Timer类来测试，可以自己去调用方法，使用起来更灵活。
2.测试列表头部添加
先实例化一个Timer类的对象，实例化时传入stmt和setup参数(参数的含义与上面一致)，timer参数保持默认，然后通过实例对象调用对应的timeit()方法或repeat()方法，在timeit()方法中传入number，在repeat()方法中传入number和repeat。
使用timeit()方法和repeat()方法测试从头部添加数据的运行时间。
timer_insert=timeit.Timer(stmt='insert_time_test()',setup='from__main__importinsert_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)
运行结果如下：
('insert_time_timeit:',2.7732486)
('insert_time_repeat:',[2.7367806999999997,2.707402600000001,2.7288245999999994])
3.测试列表尾部添加
使用timeit()方法和repeat()方法测试从尾部添加数据的运行时间。
timer_append=timeit.Timer(stmt='append_time_test()',setup='from__main__importappend_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)
运行结果如下：
('append_time_timeit:',1.9966106000000001)
('append_time_repeat:',[1.9523343999999998,1.8373857999999998,1.8695377000000004])
timeit模块是一个比较简单的模块，大概用法就这些了。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。