什么是%timeit？

%time它用于對(duì)單行代碼的執(zhí)行進(jìn)行計(jì)時(shí)。它會(huì)自動(dòng)確定獲得具有統(tǒng)計(jì)意義的測(cè)量所需的 loop 和 repetition 數(shù)量，這有助于提供可靠的 timing 結(jié)果。

語(yǔ)法和用法

%timeit 的基本語(yǔ)法很簡(jiǎn)單。只需在代碼行前加上 %timeit 即可：

%timeit

示例和最佳實(shí)踐

下面是一些示例來(lái)說(shuō)明 %timeit 的用法：

為簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算計(jì)時(shí) %timeit sum(range(1000))

此命令測(cè)量計(jì)算前 1000 個(gè)整數(shù)之和所花費(fèi)的時(shí)間。

為函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)

假您有一個(gè)函數(shù)my_function定義如下：

def my_function(n):return [x ** 2 for x in range(n)]

可以通過(guò)以下方式為函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)：

%timeit my_function(1000) 使用附加參數(shù)計(jì)時(shí)：

可以將其他參數(shù)傳遞給 %timeit 來(lái)控制其行為。例如，要指定循環(huán)數(shù)：

%timeit -n 1000 sum(range(1000))

此處，-n 1000 指定該操作應(yīng)重復(fù) 1000 次。

最佳實(shí)踐

使用小型測(cè)試用例：對(duì)代碼進(jìn)行計(jì)時(shí)時(shí)，從小型測(cè)試用例開始，以快速了解性能。 Isolate Code：確保您正在計(jì)時(shí)的代碼與其他操作隔離，以避免干擾。 多次運(yùn)行：多次運(yùn)行 %timeit 以獲得一致的測(cè)量結(jié)果。 了解開銷：請(qǐng)注意定時(shí)代碼引入的任何開銷，例如函數(shù)調(diào)用開銷。

了解%%timeit

另一方面，%%timeit magic 命令是 IPython 和 Jupyter 筆記本中的一個(gè) cell magic ，用于測(cè)量 cell 中多行代碼的執(zhí)行時(shí)間。與 %timeit 類似，它會(huì)多次運(yùn)行代碼以提供準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)結(jié)果，報(bào)告最佳、最差和平均執(zhí)行時(shí)間。

什么是%%timeit？

%%time用于對(duì)單個(gè)單元格中多行代碼的執(zhí)行進(jìn)行計(jì)時(shí)。當(dāng)需要測(cè)量更復(fù)雜的操作或無(wú)法包含在單行中的一系列語(yǔ)句的性能時(shí)，它特別有用。

語(yǔ)法和用法

要使用 %%timeit，請(qǐng)將其放在單元格的頂部，后跟要計(jì)時(shí)的代碼行：

%%timeit

示例和最佳實(shí)踐

下面是一些示例來(lái)說(shuō)明 %%timeit 的用法：

對(duì)多個(gè)語(yǔ)句進(jìn)行計(jì)時(shí) %%timeittotal = 0for i in range(1000):total += i

此命令測(cè)量使用 for 循環(huán)對(duì)前 1000 個(gè)整數(shù)求和所需的時(shí)間。

計(jì)時(shí)函數(shù)定義和調(diào)用

假設(shè)在 cell 中定義并調(diào)用了一個(gè)函數(shù)my_function：

%%timeitdef my_function(n):return [x ** 2 for x in range(n)]result = my_function(1000)

此命令測(cè)量定義函數(shù)并使用參數(shù) 1000 調(diào)用函數(shù)所花費(fèi)的時(shí)間。

使用設(shè)置代碼

可以使用不直接計(jì)時(shí)但對(duì)于正在測(cè)量的代碼所必需的設(shè)置代碼。這對(duì)于設(shè)置變量或?qū)肽K很有用：

setup_code = import numpy as nparr = np.random.rand(1000)%%timeit -r 5 -n 1000 -s setup_codenp.sort(arr)

在這里， setup_code 在每次 timing run 之前執(zhí)行，但不包括在 timing measurement中。

最佳實(shí)踐

適當(dāng)?shù)卮_定范圍：對(duì) %timeit 不足的多行代碼使用 %%timeit。 一致的環(huán)境：確保代碼環(huán)境在運(yùn)行之間保持一致，以避免結(jié)果出現(xiàn)偏差。 Setup Code： 使用 setup code （-s option） 進(jìn)行初始化步驟，以將時(shí)序集中在主代碼塊上。 Repetitions（重復(fù)）：調(diào)整重復(fù)次數(shù)（-r 選項(xiàng)）和 Loops（-n 選項(xiàng)），以平衡準(zhǔn)確性和運(yùn)行時(shí)間。

%timeit和%%timeit之間的主要區(qū)別

雖然 %timeit 和 %%timeit 都是用于測(cè)量代碼執(zhí)行時(shí)間的強(qiáng)大工具，但它們的用途不同，并且用于不同的上下文。了解它們的主要區(qū)別將有助于您選擇適合您特定需求的工具。

使用范圍

%timeit：這是一個(gè)行魔術(shù)命令，用于對(duì)單行代碼的執(zhí)行進(jìn)行計(jì)時(shí)。它非常適合對(duì)單個(gè)操作或函數(shù)調(diào)用進(jìn)行快速、簡(jiǎn)單的性能檢查。 %timeit sum(range(1000)) %%timeit：這是一個(gè)單元格魔術(shù)命令，用于對(duì)單個(gè)單元格中多行代碼的執(zhí)行進(jìn)行計(jì)時(shí)。它適用于需要同時(shí)對(duì)多個(gè)語(yǔ)句或一系列操作進(jìn)行計(jì)時(shí)的更復(fù)雜的場(chǎng)景。 %%timeittotal = 0for i in range(1000):total += i

何時(shí)使用每個(gè)

使用 %timeit：

當(dāng)您需要測(cè)量單個(gè)簡(jiǎn)單操作或函數(shù)的性能時(shí)。 用于不需要額外設(shè)置或上下文的快速單行性能檢查。

使用 %%timeit：

當(dāng)您需要測(cè)量多行代碼或一組語(yǔ)句的性能時(shí)。 對(duì)于涉及設(shè)置代碼、多個(gè)操作或特定于上下文的代碼的更復(fù)雜的基準(zhǔn)測(cè)試。

結(jié)論

了解代碼的性能對(duì)于編寫高效和優(yōu)化的程序至關(guān)重要。IPython 和 Jupyter 筆記本中的 %timeit 和 %%timeit 魔術(shù)命令是功能強(qiáng)大的工具，可幫助您準(zhǔn)確測(cè)量和比較 Python 代碼的執(zhí)行時(shí)間。

%time它非常適合對(duì)單行代碼進(jìn)行計(jì)時(shí)，提供了一種快速簡(jiǎn)便的方法來(lái)對(duì)單個(gè)操作進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。 %%time它非常適合對(duì)多行代碼塊進(jìn)行計(jì)時(shí)，允許您測(cè)量更復(fù)雜的工作流程和設(shè)置的性能。

通過(guò)使用這些工具，可以識(shí)別性能瓶頸，比較不同的方法，并就代碼優(yōu)化做出明智的決策。請(qǐng)記住遵循最佳實(shí)踐，例如隔離代碼、使用適當(dāng)?shù)姆秶瓦\(yùn)行多次重復(fù)以確保準(zhǔn)確測(cè)量。