快捷導(dǎo)航

Python中計算函數(shù)執(zhí)行時間的五種方法

更新時間：2025年05月12日 09:43:57 作者：風(fēng)の住む街~

這篇文章主要為大家詳細介紹了Python中統(tǒng)計函數(shù)執(zhí)行時間的多種方法,例如time.time(),time.perf_counter(),timeit.timeit?()等,有需要的小伙伴可以了解下

1. time.time()

在計算函數(shù)執(zhí)行時間時，這種時最簡潔的一種方式，用兩個時間戳做減法。

import time


def func():
    print('func start')
    time.sleep(1)
    print('func end')


t = time.time()
func()
print(f'coast:{time.time() - t:.4f}s')

結(jié)果為：

func start
func end
coast:1.0003s

這種方法很簡單，也很常用，但是如果想更精確的計算函數(shù)的執(zhí)行時間，就會產(chǎn)生精度缺失。

2. time.perf_counter() 推薦

示例一中注釋掉time.sleep(1),只統(tǒng)計兩個 print 函數(shù)的執(zhí)行時間：

import time


def func():
    print('func start')
    # time.sleep(1)
    print('func end')


t = time.time()
func()
print(f'coast:{time.time() - t:.8f}s')

輸出：

func start
func end
coast:0.0000s

這就說明time.time() 函數(shù)的精度不是特別高，沒法統(tǒng)計執(zhí)行時間極短的函數(shù)耗時。

perf_counter 函數(shù)是在 python3.3 中新添加的，它返回性能計數(shù)器的值，返回值是浮點型，統(tǒng)計結(jié)果包括睡眠的時間，單個函數(shù)的返回值無意義，只有多次運行取差值的結(jié)果才是有效的函數(shù)執(zhí)行時間。

import time


def func():
    print('func start')
    # time.sleep(1)
    print('func end')


t = time.perf_counter()
func()
print(f'coast:{time.perf_counter() - t:.8f}s')

結(jié)果

func start
func end
coast:0.00001500s

結(jié)果并不是 0 秒，而是一個很小的值，這說明 perf_counter() 函數(shù)可以統(tǒng)計出 print 函數(shù)的執(zhí)行耗時，并且統(tǒng)計精度要比 time.time() 函數(shù)要高，比較推薦作為計時器來使用。

3. timeit.timeit ()

timeit() 函數(shù)有 5 個參數(shù)，stmt=‘pass’, setup=‘pass’, timer=, number=1000000, globals=None。

stmt 參數(shù)是需要執(zhí)行的語句，默認為 pass
setup 參數(shù)是用來執(zhí)行初始化代碼或構(gòu)建環(huán)境的語句，默認為 pass
timer 是計時器，默認是 perf_counter()
number 是執(zhí)行次數(shù)，默認為一百萬
globals 用來指定要運行代碼的命名空間，默認為 None。

import time
import timeit


def func():
    print('func start')
    time.sleep(1)
    print('func end')


print(timeit.timeit(stmt=func, number=1))

以上方案中比較推薦使用的是 time.perf_counter() 函數(shù)，它具有比較高的精度，同時還被用作 timeit 函數(shù)默認的計時器。

4.裝飾器統(tǒng)計運行耗時

在實際項目代碼中，可以通過裝飾器方便的統(tǒng)計函數(shù)運行耗時。

import time


def cost_time(func):
    def fun(*args, **kwargs):
        t = time.perf_counter()
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f'func {func.__name__} cost time:{time.perf_counter() - t:.8f} s')
        return result

    return fun


@cost_time
def test():
    print('func start')
    time.sleep(2)
    print('func end')


if __name__ == '__main__':
    test()

如果有使用異步函數(shù)的需求也可以加上：

import asyncio
import time
from asyncio.coroutines import iscoroutinefunction


def cost_time(func):
    def fun(*args, **kwargs):
        t = time.perf_counter()
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f'func {func.__name__} cost time:{time.perf_counter() - t:.8f} s')
        return result

    async def func_async(*args, **kwargs):
        t = time.perf_counter()
        result = await func(*args, **kwargs)
        print(f'func {func.__name__} cost time:{time.perf_counter() - t:.8f} s')
        return result

    if iscoroutinefunction(func):
        return func_async
    else:
        return fun


@cost_time
def test():
    print('func start')
    time.sleep(2)
    print('func end')


@cost_time
async def test_async():
    print('async func start')
    await asyncio.sleep(2)
    print('async func end')


if __name__ == '__main__':
    test()
    asyncio.get_event_loop().run_until_complete(test_async())

使用裝飾器來統(tǒng)計函數(shù)執(zhí)行耗時的好處是對函數(shù)的入侵性小，易于編寫和修改。

裝飾器裝飾函數(shù)的方案只適用于統(tǒng)計函數(shù)的運行耗時，如果有代碼塊耗時統(tǒng)計的需求就不能用了，這種情況下我們可以使用 with 語句自動管理上下文。

5. with 語句統(tǒng)計運行耗時

通過實現(xiàn) enter 和 exit 函數(shù)可以讓我們在進入上下文和退出上下文時進行一些自定義動作，例如連接 / 斷開數(shù)據(jù)庫、打開 / 關(guān)閉文件、記錄開始 / 結(jié)束時間等等，這里我們用來統(tǒng)計函數(shù)塊的執(zhí)行時間。

import asyncio
import time


class CostTime(object):
    def __init__(self):
        self.t = 0

    def __enter__(self):
        self.t = time.perf_counter()
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print(f'cost time:{time.perf_counter() - self.t:.8f} s')


def test():
    print('func start')
    with CostTime():
        time.sleep(2)
        print('func end')


async def test_async():
    print('async func start')
    with CostTime():
        await asyncio.sleep(2)
        print('async func end')


if __name__ == '__main__':
    test()
    asyncio.get_event_loop().run_until_complete(test_async())

with 語句不僅可以統(tǒng)計代碼塊的執(zhí)行時間，也可以統(tǒng)計函數(shù)的執(zhí)行時間，還可以統(tǒng)計多個函數(shù)的執(zhí)行時間之和，相比裝飾器來說對代碼的入侵性比較大，不易于修改，好處是使用起來比較靈活，不用寫過多的重復(fù)代碼。

6.延展：python實現(xiàn)函數(shù)超時退出

方法一

import time
import eventlet#導(dǎo)入eventlet這個模塊
eventlet.monkey_patch()#必須加這條代碼
with eventlet.Timeout(5,False):#設(shè)置超時時間為2秒
  time.sleep(4)
  print('沒有跳過這條輸出')
print('跳過了輸出')

第二個方法不太會用，用的不成功，不如第一個

import time
import timeout_decorator

@timeout_decorator.timeout(5)
def mytest():
    print("Start")
    for i in range(1,10):
        time.sleep(1)
        print("{} seconds have passed".format(i))

if __name__ == '__main__':
    mytest()

Python設(shè)置函數(shù)調(diào)用超時

import time
import signal
def test(i):
time.sleep(i%4)
print "%d within time"%(i)
return i
if __name__ == '__main__':
def handler(signum, frame):
raise AssertionError
i = 0
for i in range(1,10):
try:
signal.signal(signal.SIGALRM, handler)
signal.alarm(3)
test(i)
i = i + 1
signal.alarm(0)
except AssertionError:
print "%d timeout"%(i)

說明：

1、調(diào)用test函數(shù)超時監(jiān)控，使用sleep模擬函數(shù)執(zhí)行超時

2、引入signal模塊，設(shè)置handler捕獲超時信息，返回斷言錯誤

3、alarm(3)，設(shè)置3秒鬧鐘，函數(shù)調(diào)用超時3秒則直接返回

4、捕獲異常，打印超時信息

執(zhí)行結(jié)果