在Python中对正则表达式使用compile有什么好处吗?

h = re.compile('hello')
h.match('hello world')

vs

re.match('hello', 'hello world')

当前回答

我有很多运行一个编译过的正则表达式和实时编译的经验,并没有注意到任何可感知的差异。显然,这只是传闻,当然也不是反对编译的有力论据,但我发现两者之间的差异可以忽略不计。

编辑: 在快速浏览了实际的Python 2.5库代码后,我发现无论何时使用正则表达式(包括调用re.match()), Python都会在内部编译和缓存正则表达式,因此实际上只在正则表达式被编译时进行更改,并且不应该节省太多时间——只节省检查缓存所需的时间(对内部dict类型的键查找)。

来自re.py模块(评论是我的):

def match(pattern, string, flags=0):
    return _compile(pattern, flags).match(string)

def _compile(*key):

    # Does cache check at top of function
    cachekey = (type(key[0]),) + key
    p = _cache.get(cachekey)
    if p is not None: return p

    # ...
    # Does actual compilation on cache miss
    # ...

    # Caches compiled regex
    if len(_cache) >= _MAXCACHE:
        _cache.clear()
    _cache[cachekey] = p
    return p

我仍然经常预编译正则表达式,但只是为了将它们绑定到一个漂亮的、可重用的名称,而不是为了任何预期的性能提升。

其他回答

使用第二个版本时,正则表达式在使用之前会进行编译。如果你要多次执行它,最好先编译它。如果不是每次编译都匹配一次性的是好的。

我的理解是,这两个例子实际上是等价的。唯一的区别是,在第一种情况下,您可以在其他地方重用已编译的正则表达式,而不会导致再次编译它。

这里有一个参考:http://diveintopython3.ep.io/refactoring.html

使用字符串'M'调用已编译模式对象的搜索函数,其效果与同时使用正则表达式和字符串'M'调用re.search相同。只是要快得多。(事实上,re.search函数只是编译正则表达式,并为您调用结果模式对象的搜索方法。)

Ubuntu 22.04:

$ python --version
Python 3.10.6

$ for x in 1 10 100 1000 10000 100000 1000000; do python -m timeit -n $x -s 'import re' 're.match("[0-9]{3}-[0-9]{3}-[0-9]{4}", "123-123-1234")'; done
1 loop, best of 5: 972 nsec per loop
:0: UserWarning: The test results are likely unreliable. The worst time (186 usec) was more than four times slower than the best time (972 nsec).
10 loops, best of 5: 819 nsec per loop
:0: UserWarning: The test results are likely unreliable. The worst time (13.9 usec) was more than four times slower than the best time (819 nsec).
100 loops, best of 5: 763 nsec per loop
1000 loops, best of 5: 699 nsec per loop
10000 loops, best of 5: 653 nsec per loop
100000 loops, best of 5: 655 nsec per loop
1000000 loops, best of 5: 656 nsec per loop

$ for x in 1 10 100 1000 10000 100000 1000000; do python -m timeit -n $x -s 'import re' 'r = re.compile("[0-9]{3}-[0-9]{3}-[0-9]{4}")' 'r.match("123-123-1234")'; done
1 loop, best of 5: 985 nsec per loop
:0: UserWarning: The test results are likely unreliable. The worst time (134 usec) was more than four times slower than the best time (985 nsec).
10 loops, best of 5: 775 nsec per loop
:0: UserWarning: The test results are likely unreliable. The worst time (13.9 usec) was more than four times slower than the best time (775 nsec).
100 loops, best of 5: 756 nsec per loop
1000 loops, best of 5: 701 nsec per loop
10000 loops, best of 5: 704 nsec per loop
100000 loops, best of 5: 654 nsec per loop
1000000 loops, best of 5: 651 nsec per loop

我有很多运行一个编译过的正则表达式和实时编译的经验,并没有注意到任何可感知的差异。显然,这只是传闻,当然也不是反对编译的有力论据,但我发现两者之间的差异可以忽略不计。

编辑: 在快速浏览了实际的Python 2.5库代码后,我发现无论何时使用正则表达式(包括调用re.match()), Python都会在内部编译和缓存正则表达式,因此实际上只在正则表达式被编译时进行更改,并且不应该节省太多时间——只节省检查缓存所需的时间(对内部dict类型的键查找)。

来自re.py模块(评论是我的):

def match(pattern, string, flags=0):
    return _compile(pattern, flags).match(string)

def _compile(*key):

    # Does cache check at top of function
    cachekey = (type(key[0]),) + key
    p = _cache.get(cachekey)
    if p is not None: return p

    # ...
    # Does actual compilation on cache miss
    # ...

    # Caches compiled regex
    if len(_cache) >= _MAXCACHE:
        _cache.clear()
    _cache[cachekey] = p
    return p

我仍然经常预编译正则表达式,但只是为了将它们绑定到一个漂亮的、可重用的名称,而不是为了任何预期的性能提升。

我自己刚试过。对于从字符串中解析数字并对其求和的简单情况,使用编译后的正则表达式对象的速度大约是使用re方法的两倍。

正如其他人指出的那样,re方法(包括re.compile)在以前编译的表达式缓存中查找正则表达式字符串。因此,在正常情况下,使用re方法的额外成本只是缓存查找的成本。

然而,检查代码,缓存被限制为100个表达式。这就引出了一个问题,缓存溢出有多痛苦?该代码包含正则表达式编译器的内部接口re.sre_compile.compile。如果我们调用它,就绕过了缓存。结果表明,对于一个基本的正则表达式,例如r'\w+\s+([0-9_]+)\s+\w*',它要慢两个数量级。

下面是我的测试:

#!/usr/bin/env python
import re
import time

def timed(func):
    def wrapper(*args):
        t = time.time()
        result = func(*args)
        t = time.time() - t
        print '%s took %.3f seconds.' % (func.func_name, t)
        return result
    return wrapper

regularExpression = r'\w+\s+([0-9_]+)\s+\w*'
testString = "average    2 never"

@timed
def noncompiled():
    a = 0
    for x in xrange(1000000):
        m = re.match(regularExpression, testString)
        a += int(m.group(1))
    return a

@timed
def compiled():
    a = 0
    rgx = re.compile(regularExpression)
    for x in xrange(1000000):
        m = rgx.match(testString)
        a += int(m.group(1))
    return a

@timed
def reallyCompiled():
    a = 0
    rgx = re.sre_compile.compile(regularExpression)
    for x in xrange(1000000):
        m = rgx.match(testString)
        a += int(m.group(1))
    return a


@timed
def compiledInLoop():
    a = 0
    for x in xrange(1000000):
        rgx = re.compile(regularExpression)
        m = rgx.match(testString)
        a += int(m.group(1))
    return a

@timed
def reallyCompiledInLoop():
    a = 0
    for x in xrange(10000):
        rgx = re.sre_compile.compile(regularExpression)
        m = rgx.match(testString)
        a += int(m.group(1))
    return a

r1 = noncompiled()
r2 = compiled()
r3 = reallyCompiled()
r4 = compiledInLoop()
r5 = reallyCompiledInLoop()
print "r1 = ", r1
print "r2 = ", r2
print "r3 = ", r3
print "r4 = ", r4
print "r5 = ", r5
</pre>
And here is the output on my machine:
<pre>
$ regexTest.py 
noncompiled took 4.555 seconds.
compiled took 2.323 seconds.
reallyCompiled took 2.325 seconds.
compiledInLoop took 4.620 seconds.
reallyCompiledInLoop took 4.074 seconds.
r1 =  2000000
r2 =  2000000
r3 =  2000000
r4 =  2000000
r5 =  20000

'reallyCompiled'方法使用内部接口,绕过缓存。注意,在每个循环迭代中编译的代码只迭代了10,000次,而不是一百万次。