运行Python脚本怎样查看脚本的执行时间 运行Python脚本的执行计时实用方法

蓮花仙者
发布: 2025-08-14 20:42:02
原创
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最直接的方法是使用time.time()获取脚本执行前后的时间戳,相减得到耗时,适合快速粗略计时;更精确的性能测试推荐使用timeit模块,它通过多次执行代码并取平均值,减少系统干扰,适合微基准测试和性能对比;为提升代码可读性,可用上下文管理器或装饰器封装计时逻辑;若需深入分析性能瓶颈,应使用cProfile等工具查看函数调用次数与耗时分布。

运行python脚本怎样查看脚本的执行时间 运行python脚本的执行计时实用方法

想知道Python脚本跑了多久?最直接的办法就是用

time
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模块里的
time()
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函数,或者更专业点,用
timeit
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模块来精确测量。前者简单粗暴,上手快,后者则适合做性能比较和微基准测试,能给出更可靠的数据。

在Python里给代码计时,我个人常用的就是两种路子。

一种是

time.time()
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。这方法简单到让人想笑,就是拿脚本开始和结束时的Unix时间戳一减,得到的就是秒数。比如:

import time

start_time = time.time()
# 这里放你的Python代码,比如一个耗时操作
for _ in range(1000000):
    pass
end_time = time.time()
print(f"脚本执行耗时: {end_time - start_time:.4f} 秒")
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这种方式特别适合快速粗略地看看一个完整脚本跑了多久,或者某个大块代码的执行时间。它有个好处就是上手快,几乎没啥学习成本。

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另一种,也是我更推荐的,特别是当你需要精确比较不同代码片段的性能时,是

timeit
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模块。这玩意儿设计出来就是干这个的。它会多次运行你的代码片段,然后给你一个平均值,这样就能有效减少单次运行中系统环境带来的干扰。

比如,你想比较列表推导和循环哪个快:

import timeit

# 定义要测试的代码
code_list_comp = "[i for i in range(1000)]"
code_loop = """
my_list = []
for i in range(1000):
    my_list.append(i)
"""

# 使用timeit.timeit()进行测试
# number参数指定代码执行的次数
# setup参数用于设置代码运行前的环境
time_list_comp = timeit.timeit(code_list_comp, number=10000)
time_loop = timeit.timeit(code_loop, number=10000)

print(f"列表推导耗时: {time_list_comp:.6f} 秒")
print(f"普通循环耗时: {time_loop:.6f} 秒")
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timeit
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还能作为命令行工具使用,直接对脚本文件或代码片段进行计时,这在快速测试时很方便。

为什么简单的
time.time()
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不总是最准确?

说实话,

time.time()
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虽然用起来顺手,但它有个“毛病”:它只记录了你代码从开始到结束的那一瞬间的墙上时间(wall-clock time)。这意味着什么呢?就是你电脑上同时运行的其他程序、操作系统的调度、甚至是硬盘的读写速度,都会影响这个计时结果。比如,你的脚本中间突然需要读写一个大文件,那这部分I/O等待时间也会被算进去,但它可能并不是CPU真正执行你代码的时间。

尤其是在做性能优化时,如果只跑一次,结果很可能带有偶然性。我有时候发现,同一段代码,我跑两次,结果可能就差个几毫秒甚至几十毫秒。这在微基准测试里可就是天壤之别了。

timeit
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就是为了解决这个问题而生的,它会重复执行你的代码很多次,然后给你一个平均值,这样就能在一定程度上“抹平”那些偶然的系统干扰,让结果更具代表性。它更关注的是代码本身的执行效率,而不是外部环境的随机性。

如何在Python脚本中集成计时功能并优化输出?

把计时功能集成到脚本里,不只是简单地加几行

time.time()
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那么粗暴。为了让代码更整洁、更易读,我通常会考虑用一些Pythonic的写法。

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一种很常见也很优雅的方式是使用上下文管理器(Context Manager)。你可以定义一个类,实现

__enter__
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__exit__
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方法,这样就能用
with
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语句来包裹需要计时的代码块。比如:

import time

class Timer:
    def __enter__(self):
        self.start_time = time.time()
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.end_time = time.time()
        self.duration = self.end_time - self.start_time
        print(f"代码块执行耗时: {self.duration:.4f} 秒")

# 使用方法
with Timer():
    # 这里放你的代码
    sum(range(10000000))

print("脚本其他部分继续执行...")
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这种方法让计时逻辑和业务逻辑分离,代码看起来更干净。

另一种是装饰器(Decorator)。如果你有很多函数需要计时,给每个函数都手动加

start_time
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end_time
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会很重复。这时候,装饰器就派上用场了:

import time

def time_it(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"函数 '{func.__name__}' 执行耗时: {end_time - start_time:.4f} 秒")
        return result
    return wrapper

@time_it
def my_complex_function(n):
    total = 0
    for i in range(n):
        total += i * i
    return total

my_complex_function(5000000)
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这样一来,你只需要在函数定义前加一个

@time_it
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,就能自动为这个函数计时,输出也更规范。至于输出优化,除了直接
print
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,你也可以考虑把这些计时数据写入日志文件,或者收集起来,方便后续分析和可视化,特别是在生产环境中,这些数据很有价值。

除了计时,还有哪些工具可以帮助我分析Python脚本的性能瓶颈?

单纯知道脚本跑了多久,很多时候还不够。如果脚本慢,你得知道它慢在哪儿了。这时候,就需要更专业的性能分析工具了。

Python标准库里就有个非常强大的工具叫做

cProfile
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(或者纯Python实现的
profile
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,但
cProfile
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更快,推荐用它)。它能给你一份详细的报告,告诉你脚本里每个函数被调用了多少次,每次调用花了多长时间,以及总共花了多长时间。这就像给你的代码拍了个X光片,能清楚地看到哪个函数是“耗时大户”。

使用起来也很简单,通常是这样:

import cProfile
import time

def func_a():
    sum(range(1000000))

def func_b():
    time.sleep(0.1) # 模拟I/O或耗时操作
    [i*i for i in range(500000)]

def main_script():
    func_a()
    func_b()
    func_a()

cProfile.run('main_script()')
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运行后,你会看到一大堆输出,里面会有

ncalls
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(调用次数)、
tottime
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(函数自身执行时间,不包含其调用的子函数时间)、
percall
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(每次调用
tottime
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的平均时间)、
cumtime
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(函数及其所有子函数执行的总时间)等关键指标。通过分析这些数据,你就能很快定位到性能瓶颈所在的具体函数。

除了

cProfile
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,还有一些第三方库也很有用。比如,如果你怀疑是内存使用导致性能下降,可以看看
memory_profiler
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。它能帮你逐行分析代码的内存使用情况。有时候,性能问题不光是CPU计算慢,也可能是内存分配和释放过于频繁导致的。另外,像
line_profiler
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这种工具,能让你看到代码每一行执行的时间,这对于定位到函数内部的具体哪一行代码是瓶颈非常有帮助。这些工具都是从不同维度帮助你深入理解脚本的运行状况,从而做出更精准的优化。

以上就是运行Python脚本怎样查看脚本的执行时间 运行Python脚本的执行计时实用方法的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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