Project Euler和其他编码竞赛通常有最长的运行时间,或者人们吹嘘他们的特定解决方案运行速度有多快。对于Python,有时方法有些笨拙——即向__main__添加计时代码。

描述Python程序运行时间的好方法是什么?


当前回答

pprofile文件

line_profiler(此处已介绍)也启发了pprofile,其描述如下:

行粒度、线程感知确定性和统计纯python剖面仪

它提供了line_profiler的行粒度,是纯Python,可以用作独立命令或模块,甚至可以生成callgrind格式的文件,这些文件可以很容易地使用[k|q]cachegrind进行分析。

vprof公司

还有vprof,一个Python包,描述如下:

[…]为各种Python程序特性(如运行时间和内存使用)提供丰富的交互式可视化。

其他回答

pprofile文件

line_profiler(此处已介绍)也启发了pprofile,其描述如下:

行粒度、线程感知确定性和统计纯python剖面仪

它提供了line_profiler的行粒度,是纯Python,可以用作独立命令或模块,甚至可以生成callgrind格式的文件,这些文件可以很容易地使用[k|q]cachegrind进行分析。

vprof公司

还有vprof,一个Python包,描述如下:

[…]为各种Python程序特性(如运行时间和内存使用)提供丰富的交互式可视化。

在研究这个主题时,我遇到了一个叫做SnakeViz的便捷工具。SnakeViz是一个基于web的评测可视化工具。它非常容易安装和使用。我通常使用的方法是用%prun生成一个stat文件,然后在SnakeViz中进行分析。

所使用的主要viz技术是下图所示的Sunburst图表,其中函数调用的层次结构被安排为弧和时间信息的层,以其角度宽度编码。

最好的是你可以与图表互动。例如,要放大,可以单击一个弧,弧及其后代将被放大为新的阳光,以显示更多细节。

如果你想做一个累积分析器,意思是连续运行函数几次并观察结果的总和。

您可以使用此cumulative_profiler装饰器:

它是python>=3.6特定的,但您可以删除非本地的,因为它可以在旧版本上工作。

import cProfile, pstats

class _ProfileFunc:
    def __init__(self, func, sort_stats_by):
        self.func =  func
        self.profile_runs = []
        self.sort_stats_by = sort_stats_by

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        pr = cProfile.Profile()
        pr.enable()  # this is the profiling section
        retval = self.func(*args, **kwargs)
        pr.disable()

        self.profile_runs.append(pr)
        ps = pstats.Stats(*self.profile_runs).sort_stats(self.sort_stats_by)
        return retval, ps

def cumulative_profiler(amount_of_times, sort_stats_by='time'):
    def real_decorator(function):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            nonlocal function, amount_of_times, sort_stats_by  # for python 2.x remove this row

            profiled_func = _ProfileFunc(function, sort_stats_by)
            for i in range(amount_of_times):
                retval, ps = profiled_func(*args, **kwargs)
            ps.print_stats()
            return retval  # returns the results of the function
        return wrapper

    if callable(amount_of_times):  # incase you don't want to specify the amount of times
        func = amount_of_times  # amount_of_times is the function in here
        amount_of_times = 5  # the default amount
        return real_decorator(func)
    return real_decorator

实例

剖析函数baz

import time

@cumulative_profiler
def baz():
    time.sleep(1)
    time.sleep(2)
    return 1

baz()

baz跑了5次并打印了以下内容:

         20 function calls in 15.003 seconds

   Ordered by: internal time

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
       10   15.003    1.500   15.003    1.500 {built-in method time.sleep}
        5    0.000    0.000   15.003    3.001 <ipython-input-9-c89afe010372>:3(baz)
        5    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}

指定次数

@cumulative_profiler(3)
def baz():
    ...

值得指出的是,使用探查器仅在主线程上有效(默认情况下),如果使用它们,您将无法从其他线程获得任何信息。这可能有点棘手,因为探查器文档中完全没有提到它。

如果您还想评测线程,那么您需要查看文档中的threading.setprofile()函数。

您也可以创建自己的线程.Thread子类:

class ProfiledThread(threading.Thread):
    # Overrides threading.Thread.run()
    def run(self):
        profiler = cProfile.Profile()
        try:
            return profiler.runcall(threading.Thread.run, self)
        finally:
            profiler.dump_stats('myprofile-%d.profile' % (self.ident,))

并使用ProfiledThread类而不是标准类。它可能会给你更多的灵活性,但我不确定它是否值得,特别是如果你使用的是不使用你的类的第三方代码。

@Maxy对这个答案的评论对我帮助很大,我认为它应该得到自己的答案:我已经有了cProfile生成的.pstats文件,我不想用pycallgraph重新运行这些文件,所以我使用了gprof2dot,得到了很好的svgs:

$ sudo apt-get install graphviz
$ git clone https://github.com/jrfonseca/gprof2dot
$ ln -s "$PWD"/gprof2dot/gprof2dot.py ~/bin
$ cd $PROJECT_DIR
$ gprof2dot.py -f pstats profile.pstats | dot -Tsvg -o callgraph.svg

还有BLAM!

它使用点(与pycallgraph使用的相同),因此输出看起来类似。我觉得gprof2dot丢失的信息更少: