0

0

Python 局部变量为何访问更快

冷炫風刃

冷炫風刃

发布时间:2026-01-31 15:44:03

|

300人浏览过

|

来源于php中文网

原创

局部变量访问快是因为通过栈帧的fastlocals数组直接按索引取值,无需字典哈希查找;LOAD_FAST指令对应编译期确定的偏移量,而全局、自由或动态变量需LOAD_GLOBAL/LOAD_DEREF或字典查找,开销更大。

python 局部变量为何访问更快

局部变量查找走的是帧的快速索引,不是字典查找

Python 解释器在执行函数时会为它创建一个独立的栈帧(frame),其中局部变量不存于 __dict__ 或全局命名空间字典里,而是直接分配在栈帧对象的 f_locals 数组(实际是 C 层的 fastlocals)中。访问时通过固定偏移量直接取值,跳过了哈希计算和字典键比对。

这和全局变量或自由变量形成鲜明对比:全局变量要查 globals() 字典,自由变量(闭包中的外层变量)要查 cell 对象再间接取值,都涉及至少一次哈希查找。

  • LOAD_FAST 指令用于局部变量,底层是 C 数组下标访问
  • LOAD_GLOBAL 指令需调用 PyDict_GetItem,有哈希 + 键比较开销
  • 哪怕只多一层作用域(比如嵌套函数里读外层变量),也触发 LOAD_DEREF,性能明显下降

使用 dis 能直观看到指令差异

你可以用 dis.dis() 查看字节码,确认变量是否走 LOAD_FAST

import dis

def f(): x = 1 return x + 1

dis.dis(f)

立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

输出中你会看到:

2 0 LOAD_CONST 1 (1)

2 STORE_FAST 0 (x)

4 LOAD_FAST 0 (x)

6 LOAD_CONST 1 (1)

8 BINARY_ADD

10 RETURN_VALUE

注意 STORE_FASTLOAD_FAST 的操作数是数字索引(如 0),不是变量名字符串 —— 这就是编译期就确定好的位置。

元典智库
元典智库

元典智库:智能开放的法律搜索引擎

下载
  • 如果变量被 execevallocals() 动态读取,Python 会禁用 fastlocals,退化为字典查找
  • nonlocalglobal 声明会让变量退出 fastlocal 范围,改用 LOAD_DEREFLOAD_GLOBAL

循环内频繁访问变量,局部化收益最明显

在密集计算或长循环中,局部变量的访问优势会被放大。比如下面两段代码的实际耗时可能差 15%~25%:

# 慢:全局查找
LIMIT = 1000000
total = 0
for i in range(LIMIT):
    total += i * 2

快:提升到局部作用域

def calc(): LIMIT = 1000000 total = 0 for i in range(LIMIT): total += i * 2 return total

这不是因为“局部变量本身更快”,而是因为循环体内的每次 iLIMITtotal 访问都省掉了字典操作。

  • 即使只是把常量赋给局部变量(如 func = some_module.some_func),再在循环里调用,也能减少属性查找开销
  • 但别过度优化:如果逻辑清晰性受损,或变量生命周期本就不该局限在函数内,强行局部化反而增加维护成本

真正拖慢速度的往往不是变量访问,而是隐式作用域泄漏

很多人以为“把变量放函数里就自动快了”,却忽略了更关键的陷阱:比如在类方法中反复访问 self.xxx,这本质是属性查找(LOAD_ATTR),比局部变量慢得多;又比如在循环里写 for x in obj.items() 却没把 obj.items 提前绑定为局部变量。

  • self.attr → 触发 __getattribute__ 链,可能含描述符、property 等开销
  • module.func → 每次都要查模块字典 + 属性缓存未命中时更慢
  • 真正该优先局部化的,是那些在循环/递归高频路径上被反复读写的名称

局部变量快的本质,是 Python 把“确定存在且生命周期明确”的变量,交由最轻量的内存访问机制处理。但这个优势,很容易被一次不经意的属性访问、闭包捕获或动态作用域操作抹平。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1503

2023.10.24

全局变量怎么定义
全局变量怎么定义

本专题整合了全局变量相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

82

2025.09.18

python 全局变量
python 全局变量

本专题整合了python中全局变量定义相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

96

2025.09.18

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

340

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

212

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1503

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

625

2023.11.24

java读取文件转成字符串的方法
java读取文件转成字符串的方法

Java8引入了新的文件I/O API,使用java.nio.file.Files类读取文件内容更加方便。对于较旧版本的Java,可以使用java.io.FileReader和java.io.BufferedReader来读取文件。在这些方法中,你需要将文件路径替换为你的实际文件路径,并且可能需要处理可能的IOException异常。想了解更多java的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

655

2024.03.22

2026赚钱平台入口大全
2026赚钱平台入口大全

2026年最新赚钱平台入口汇总,涵盖任务众包、内容创作、电商运营、技能变现等多类正规渠道,助你轻松开启副业增收之路。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

54

2026.01.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.4万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3.7万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号