Apakah Python mengoptimalkan variabel yang hanya digunakan sebagai nilai pengembalian?

Apakah ada perbedaan utama antara dua cuplikan kode berikut? Yang pertama memberikan nilai ke variabel dalam fungsi dan kemudian mengembalikan variabel itu. Fungsi kedua hanya mengembalikan nilai secara langsung.

Apakah Python mengubahnya menjadi bytecode yang setara? Apakah salah satunya lebih cepat?

Kasus 1 :

def func():
    a = 42
    return a

Kasus 2 :

def func():
    return 42

Tidak, tidak .

Kompilasi ke kode byte CPython hanya diteruskan melalui pengoptimal lubang intip kecil yang dirancang untuk melakukan hanya pengoptimalan dasar (Lihat test_peepholer.py di rangkaian pengujian untuk mengetahui lebih lanjut tentang pengoptimalan ini).

Untuk melihat apa yang sebenarnya akan terjadi, gunakan dis* untuk melihat instruksi yang dibuat. Untuk fungsi pertama, berisi tugas:

from dis import dis
dis(func)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 STORE_FAST               0 (a)

  3           4 LOAD_FAST                0 (a)
              6 RETURN_VALUE

Sedangkan untuk fungsi kedua:

dis(func2)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 RETURN_VALUE

Dua instruksi lagi (cepat) digunakan di yang pertama: STORE_FASTdan LOAD_FAST. Ini membuat penyimpanan cepat dan mengambil nilai dalam fastlocalslarik bingkai eksekusi saat ini. Kemudian, dalam kedua kasus tersebut, a RETURN_VALUEdilakukan. Jadi, yang kedua sedikit lebih cepat karena lebih sedikit perintah yang diperlukan untuk dieksekusi.

Secara umum, ketahuilah bahwa compiler CPython konservatif dalam pengoptimalan yang dilakukannya. Itu tidak dan tidak mencoba menjadi secerdas kompiler lain (yang, secara umum, juga memiliki lebih banyak informasi untuk dikerjakan). Tujuan desain utama, selain benar-benar benar, adalah untuk a) membuatnya tetap sederhana dan b) secepat mungkin dalam menyusunnya sehingga Anda bahkan tidak menyadari bahwa fase kompilasi ada.

Pada akhirnya, Anda tidak perlu repot dengan masalah kecil seperti ini. Manfaat dalam kecepatan kecil, konstan dan, dikerdilkan oleh overhead yang diperkenalkan oleh fakta bahwa Python ditafsirkan.

_{* disadalah modul Python kecil yang membongkar kode Anda, Anda dapat menggunakannya untuk melihat bytecode Python yang akan dijalankan oleh VM.}

Catatan: Seperti yang juga dinyatakan dalam komentar oleh @Jorn Vernee, ini khusus untuk implementasi CPython dari Python. Implementasi lain mungkin melakukan pengoptimalan yang lebih agresif jika mereka menginginkannya, CPython tidak.

Keduanya pada dasarnya sama kecuali dalam kasus pertama objek 42hanya ditugaskan ke variabel bernama aatau, dengan kata lain, nama (yaitu a) merujuk ke nilai (yaitu 42). Itu tidak melakukan tugas apa pun secara teknis, dalam arti tidak pernah menyalin data apa pun.

Saat returning, pengikatan bernama aini dikembalikan dalam kasus pertama sedangkan objek 42dikembalikan dalam kasus kedua.

Untuk bacaan lebih lanjut, lihat artikel hebat ini oleh Ned Batchelder