高效能PYTHON程式設計

編譯成 C

|

141

在下列範例中，

v

是浮點數，或者是代表

complex

的一對浮點數。兩種情況可能在不同的

時間點發生在相同的迴圈裡，或者在相關的連續程式碼區段中︰

v = -1.0

print type(v), abs(v)

<type 'float'> 1.0

v = 1-1j

print type(v), abs(v)

<type 'complex'> 1.41421356237

abs

函式根據底層的資料型別不同而以不同的方式運作。對整數或浮點數來說，

abs

只是

把負值變成正值。就複數而言，

abs

將實數部與虛數部的分量平方和取根號︰

abs(c) = c.real

2

+ c.imag

2

complex

範例的機器碼牽涉到較多指令，並且需要花更長時間來執行。在對某個變數呼

叫

abs

之前，Python 必須先檢查該變數的型別，然後決定要呼叫哪個版本的函式—當你

反覆進行大量呼叫時，這個額外成本會迅速累加起來。

在 Python 裡，每個基本型別物件（如整數）會被包裹在高階的 Python 物件（如代表

整數的

int

），這個高階物件具有額外的函式，例如，

__hash__

協助儲存，

__str__

處理

列印。

在計算密集型的程式碼區段中，變數型別通常不改變，這讓我們有機會做靜態編譯，以

及較快速的程式碼執行。

如果我們想要的只是進行大量的中間數學運算，就不需要高階的函式，而且我們可能也

不需要參考計數（reference counting）的機制，我們可以降低到機器碼的層級，並且使

用機器碼與位元組迅速進行計算，而不是操作較高階的 ...