Python 获取代码运行时间

1. 介绍

代码的性能是一个重要的指标，特别是对于需要处理大量数据或复杂计算的程序而言。在 Python 中，我们可以使用多种方法来测量代码的运行时间，在本文中将详细介绍这些方法。

代码的运行时间可以用来评估代码的性能，并找出可能需要优化的部分。此外，了解代码的运行时间还有助于比较不同算法或方法的效果，并进行合理的代码优化。

在 Python 中，我们可以使用 time 模块和 timeit 模块来获取代码的运行时间。接下来，我们将详细介绍这两种方法并给出示例代码。

2. 使用 time 模块

time 模块是 Python 的标准库之一，它提供了用于测量时间的函数。我们可以使用它来获取代码的开始时间和结束时间，并计算二者之差来得到代码的运行时间。

下面是使用 time 模块获取代码运行时间的示例代码：

import time

start_time = time.time()

# 在这里编写需要测试的代码

end_time = time.time()
execution_time = end_time - start_time

print("代码运行时间：", execution_time, "秒")

代码解析：

• 首先，我们导入 time 模块。
• 然后，使用 time.time() 函数获取代码开始执行的时间，并将其保存在变量 start_time 中。
• 接着，编写需要测试的代码。
• 最后，使用 time.time() 函数获取代码执行结束的时间，并将其保存在变量 end_time 中。然后，计算 end_time - start_time 得到代码的运行时间，并将其保存在变量 execution_time 中。
• 最后，使用 print() 函数输出代码的运行时间。

让我们来看一个示例，计算从 1 加到 100 的运行时间：

import time

start_time = time.time()

sum = 0
for i in range(1, 101):
    sum += i

end_time = time.time()
execution_time = end_time - start_time

print("从 1 加到 100 的运行时间：", execution_time, "秒")

运行上述代码，输出如下：

从 1 加到 100 的运行时间： 1.5974044799804688e-05 秒

通过以上示例，我们可以看到代码的运行时间非常短，因为计算从 1 加到 100 是一个简单的操作。

3. 使用 timeit 模块

timeit 模块是 Python 的另一个标准库，专门用于测量小段代码的运行时间。相对于 time 模块，timeit 模块更适用于精确测量和比较小段代码的运行时间。

下面是使用 timeit 模块获取代码运行时间的示例代码：

import timeit

# 定义需要测试的代码，作为一个函数
def test_code():
    # 在这里编写需要测试的代码
    sum = 0
    for i in range(1, 101):
        sum += i
    return sum

# 使用 timeit.timeit() 函数测量代码运行时间
execution_time = timeit.timeit(test_code, number=10000)

print("代码运行时间：", execution_time, "秒")

代码解析：

• 首先，我们导入 timeit 模块。
• 然后，定义一个函数 test_code()，在该函数内编写需要测试的代码。
• 接着，使用 timeit.timeit() 函数测量 test_code() 函数的运行时间，并将其保存在变量 execution_time 中。number 参数指定了执行代码的次数，这里我们设置为 10000 次。
• 最后，使用 print() 函数输出代码的运行时间。

让我们再次计算从 1 加到 100 的运行时间：

import timeit

def calculate_sum():
    sum = 0
    for i in range(1, 101):
        sum += i
    return sum

execution_time = timeit.timeit(calculate_sum, number=10000)

print("从 1 加到 100 的运行时间：", execution_time, "秒")

运行上述代码，输出如下：

从 1 加到 100 的运行时间： 0.001897699999999333 秒

通过以上示例，我们可以看到使用 timeit 模块测量的运行时间与使用 time 模块得到的结果相近，但 timeit 模块测量运行时间更加精确。

4. 总结

本文介绍了如何使用 Python 中的 time 模块和 timeit 模块来获取代码的运行时间。

• time 模块适用于测量较长代码的运行时间，并提供了较为简单的接口。
• timeit 模块适用于测量小段代码的运行时间，并提供了更为精确的结果。

在实际开发中，我们可以根据需求选择合适的方法来获取代码的运行时间，并根据结果进行相应的优化和改进。