Hi!我是W3Cschool编程狮的小狮妹~
Python是一种非常流行的编程语言,它有很多优点,比如简洁、灵活、易学、丰富的库等。但是,Python也有一个很大的缺点,就是性能差、速度慢。这是不可否认的问题。很多人都拿Python和其他编程语言比较,比如Java、C++等,发现Python在运行速度上远远落后于它们。那么,Python性能到底怎么样呢?我们应该如何看待Python的性能问题呢?下面,小狮妹就来给大家分析一下。
Python为什么速度慢?这和Python的设计特点有关。Python是一种动态类型的语言,也就是说,在运行时才会检查变量的类型,并根据类型进行相应的操作。这样虽然方便了编程者,但也增加了运行时的开销。
而Java、C++等语言都是静态类型的语言,也就是说,在编译时就会确定变量的类型,并生成相应的机器码。这样虽然增加了编程者的负担,但也提高了运行时的效率。
Python是一种解释型的语言,也就是说,在运行时才会把源代码转换成机器码,并执行。而Java、C++等语言都是编译型的语言,也就是说,在运行前就会把源代码编译成机器码,并保存在文件中。这样虽然增加了运行前的时间,但也减少了运行时的时间。
还有一个原因,就是Python有一个全局解释器锁(GIL),它限制了多线程的并发性能。GIL保证了同一时刻只有一个线程可以执行Python字节码,这样可以避免一些数据竞争和内存管理的问题。但是,这也意味着Python无法充分利用多核处理器的优势,而Java、C++等语言可以通过多线程来提高并发性能。
那么,Python速度慢有多严重呢?我们可以通过一个简单的例子来看看。如果分别用 Python、Java、C++实现一段Fibonacci代码(计算斐波那契数列),然后放在一起同时运行,然后对比运行时间,毫无疑问,Python是最慢的。
小狮妹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 |
可以看到,Python的运行时间是Java的54倍,是C++的61倍。这是一个非常惊人的差距。如果我们把n的值增大,这个差距会更加明显。
那么,Python速度慢有多重要呢?我们应该因为Python速度慢而放弃使用它吗?当然不是。我们要知道,Python速度慢只是一个表象,而不是一个本质。我们不能只看到Python在运行速度上的劣势,而忽略了Python在其他方面的优势。
Python速度慢并不意味着Python效率低。效率是一个相对的概念,它不仅取决于运行速度,还取决于开发速度、维护成本、可扩展性等因素。如果把范围扩大到一项工作或者一项任务,就不一样了。
例如,要做一个矩阵运算、要读取Excel数据,用C++、Java可能需要实现一大串代码,而用Python可能只需要10行左右的代码就可以实现。从整个任务的实现效率来看,Python肯定是占优的。这也是为什么Python受欢迎的原因,对于从事AI、数据分析的同学来说,编码并不是核心的工作内容,他们主要面对的问题是能够快速迭代、快速验证算法的有效性,从这方面来说,Python是可以胜任的。换做C++,可能大部分时间都耗费在编码实现上了。
我们要明白,Python速度慢并不意味着Python无法提升性能。虽然改变不了Python作为一种动态语言在性能方面的限制,但是我们可以尽自己最大努力实现性能的最优。例如:
综上所述,我们可以得出一个结论:Python性能怎么看?答案是:看场景、看需求、看方法。
总之,Python性能是一个复杂而多面的问题,我们不能一概而论,也不能盲目崇拜或者贬低。我们要根据自己的实际情况,选择合适的语言和方法,来实现我们的目标。
今天我们就聊到这里吧,小狮妹希望你能从这篇文章中得到一些启发和帮助~
如果你想学习Python,体验边学边练闯关式Python学习体验,小狮妹欢迎你扫描下方二维码,即刻下载编程狮App,免费阅读包含Python在内的1000+编程教程!