Dlaczego a.insert (0,0) jest znacznie wolniejszy niż [0: 0] = [0]?

Korzystanie z insertfunkcji listy jest znacznie wolniejsze niż uzyskiwanie tego samego efektu za pomocą przypisania plasterka:

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a.insert(0,0)"
100000 loops, best of 5: 19.2 usec per loop

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a[0:0]=[0]"
100000 loops, best of 5: 6.78 usec per loop

(Pamiętaj, że a=[]to tylko konfiguracja, więc azaczyna się puste, ale potem rośnie do 100 000 elementów.)

Na początku myślałem, że może to narzut związany z wyszukiwaniem atrybutów lub wywołaniem funkcji, ale wstawianie pod koniec pokazuje, że jest to nieistotne:

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a.insert(-1,0)"
100000 loops, best of 5: 79.1 nsec per loop

Dlaczego przypuszczalnie prostsza funkcja „wstaw pojedynczy element” jest o wiele wolniejsza?

Mogę również odtworzyć go na repl.it :

from timeit import repeat

for _ in range(3):
  for stmt in 'a.insert(0,0)', 'a[0:0]=[0]', 'a.insert(-1,0)':
    t = min(repeat(stmt, 'a=[]', number=10**5))
    print('%.6f' % t, stmt)
  print()

# Example output:
#
# 4.803514 a.insert(0,0)
# 1.807832 a[0:0]=[0]
# 0.012533 a.insert(-1,0)
#
# 4.967313 a.insert(0,0)
# 1.821665 a[0:0]=[0]
# 0.012738 a.insert(-1,0)
#
# 5.694100 a.insert(0,0)
# 1.899940 a[0:0]=[0]
# 0.012664 a.insert(-1,0)

Używam 32-bitowego języka Python 3.8.1 w systemie Windows 10 64-bitowym.
repl.it używa 64-bitowego języka Python w wersji 64-bitowej.

Myślę, że to prawdopodobnie tylko, że zapomniał użyć memmovew list.insert. Jeśli przyjrzysz się kodowi list.insert używanemu do przenoszenia elementów, zobaczysz, że jest to po prostu ręczna pętla:

for (i = n; --i >= where; )
    items[i+1] = items[i];

podczas gdy list.__setitem__na ścieżce przypisania plasterka używamemmove :

memmove(&item[ihigh+d], &item[ihigh],
    (k - ihigh)*sizeof(PyObject *));

memmove zazwyczaj zawiera wiele optymalizacji, takich jak wykorzystanie instrukcji SSE / AVX.