Python代码性能优化研究文献综述

 2023-10-19 11:10

文献综述

Python语言是由荷兰人吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)在20世纪初90年代创建的一款完全面向对象的动态解释性编程语言。相比于其它编程语言,python语言最大特点是易读,易维护,易上手,编写效率较高,这也是它广受欢迎的原因之一。除此之外,python是一种免费,开源的语言,这一点对于python用户群的扩大至关重要。一方面,使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中;另一方面,使用者的增加又丰富了Python的功能,这便形成了一种良性循环。这些特点使得python有了广泛的用户基础。对于其可以胜任许多工作,如数据处理、图形处理,人工智能,游戏开发等等,则是因为python拥有丰富的库,并且可移植性强,可以与C/C 等语言配合使用。因为这些特点,使得python快速兴起,成为广受欢迎的一种编程语言。

Python相比于其它编程语言效率更高,更易上手,但其也有一些无法避免的缺点。最让人诟病的就是运行速度较慢。其原因主要有一下几个:

第一:python是动态语言

一个变量所指向对象的类型在运行时才确定,编译器做不了任何预测,也就无从优化。举一个简单的例子:r = a b。a和b相加,但a和b的类型在运行时才知道,对于加法操作,不同的类型有不同的处理,所以每次运行的时候都会去判断a和b的类型,然后执行对应的操作。而在静态语言如C 中,编译的时候就确定了运行时的代码。

第二:python是解释性语言

python是解释执行,但是不支持JIT(just in time compiler,即时编译技术)。虽然大名鼎鼎的google曾经尝试Unladen Swallow 这个项目,但最终也折了。

第三:python对象问题

python中一切都是对象,每个对象都需要维护引用计数,增加了额外的工作。

第四:python GIL

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