पायथन का डिस मॉड्यूल और स्थिरांक का दृढ़ संकल्प

सभी को नमस्कार। आज हम पाठ्यक्रम के लॉन्च की प्रत्याशा में तैयार एक और अनुवाद साझा करना चाहते हैं "पायथन में वेब-डेवलपर । " चलो चलते हैं!

जब मुझे पता चला कि मैं हाल ही में बहुत हैरान था

>>> pow(3,89) 

की तुलना में धीमी गति से काम करता है

 >>> 3**89 

मैंने कुछ स्वीकार्य स्पष्टीकरण के साथ आने की कोशिश की, लेकिन नहीं कर सका। मैंने पायथन 3 के टाइमिट मॉड्यूल का उपयोग करके इन दो अभिव्यक्तियों के निष्पादन समय को ट्रैक किया:

 $ python3 -m timeit 'pow(3,89)' 500000 loops, best of 5: 688 nsec per loop $ python3 -m timeit '3**89' 500000 loops, best of 5: 519 nsec per loop 

अंतर छोटा है। केवल 0.1 μs, लेकिन इसने मुझे परेशान किया। अगर मैं प्रोग्रामिंग में कुछ भी स्पष्ट नहीं कर सकता, तो मैं अनिद्रा से पीड़ित होने लगता हूं

मुझे उत्तर मिला कि पायथन आईआरसी फीड का फ़्रीनोड पर उपयोग कर रहा है। कारण पॉव थोड़ा धीमा काम करता है क्योंकि सीपीथॉन में पहले से ही नामस्थान से लोडिंग पॉव का एक अतिरिक्त चरण है। जबकि 3 ** 9 पर कॉल करते समय, सिद्धांत रूप में इस तरह के भार की आवश्यकता नहीं होती है। इसका अर्थ यह भी है कि यदि इनपुट मान बढ़ता है तो इस बार अंतर कम या ज्यादा स्थिर रहेगा।

परिकल्पना की पुष्टि की गई:

 $ python3 -m timeit 'pow(3,9999)' 5000 loops, best of 5: 58.5 usec per loop $ python3 -m timeit '3**9999' 5000 loops, best of 5: 57.3 usec per loop 

इस मुद्दे का हल खोजने की प्रक्रिया में, मैंने डिस्क मॉड्यूल के बारे में भी जाना। यह आपको पायथन बाइटकोड को विघटित करने और इसे सीखने की अनुमति देता है। यह एक बेहद रोमांचक खोज थी, क्योंकि हाल ही में मैं बाइनरी फाइलों की रिवर्स इंजीनियरिंग का अध्ययन कर रहा हूं, और खोजे गए मॉड्यूल इस मामले में काम आए।

मैंने ऊपर के भावों के बाइटकोड को विघटित कर दिया और निम्नलिखित प्राप्त किया:

 >>> import dis >>> dis.dis('pow(3,89)') # 1 0 LOAD_NAME 0 (pow) # 2 LOAD_CONST 0 (3) # 4 LOAD_CONST 1 (89) # 6 CALL_FUNCTION 2 # 8 RETURN_VALUE >>> dis.dis('3**64') # 1 0 LOAD_CONST 0 (3433683820292512484657849089281) # 2 RETURN_VALUE >>> dis.dis('3**65') # 1 0 LOAD_CONST 0 (3) # 2 LOAD_CONST 1 (65) # 4 BINARY_POWER # 6 RETURN_VALUE 

Stackoverflow पर इस उत्तर का संदर्भ देकर आप dis.dis के आउटपुट को सही ढंग से समझने के तरीके के बारे में पढ़ सकते हैं।

ठीक है, कोड पर वापस। विघटित पाउडर समझ में आता है। बाइटेककोड नेमस्पेस से पॉव लोड करता है, रजिस्टर 3 और 89 में लोड करता है, और अंत में पॉव फ़ंक्शन को कॉल करता है। लेकिन अगले दो विघटन से उत्पादन अलग क्यों हैं? आखिरकार, हमने जो कुछ भी बदला है, वह घातांक का मान 64 से 65 है!

इस सवाल ने मुझे एक और नई अवधारणा से परिचित कराया जिसे "स्थिरांक का दृढ़ संकल्प" कहा जाता है। इसका मतलब है कि जब हमारे पास एक स्थिर अभिव्यक्ति होती है, तो पायथन संकलन मूल्य पर अपने मूल्य की गणना करता है, इसलिए जब आप प्रोग्राम चलाते हैं, तो इसमें अधिक समय नहीं लगेगा, क्योंकि पायथन पहले से गणना की गई मान का उपयोग करता है। इस पर एक नज़र डालें:

 def one_plue_one(): return 1+1 # --vs-- def one_plue_one(): return 2 

पायथन पहले फ़ंक्शन को दूसरे में संकलित करता है और कोड चलाते समय इसका उपयोग करता है। बुरा नहीं है, हुह?

तो स्थिरांक का दृढ़ संकल्प 3 ** 64 के लिए क्यों काम करता है, लेकिन 3 ** 65 के लिए नहीं? खैर, मुझे नहीं पता। यह संभवतः किसी तरह स्मृति में सिस्टम द्वारा पूर्व में गणना की गई डिग्री की संख्या से संबंधित है। मैं गलत हो सकता है। अगला चरण जो मैं लेने की योजना बना रहा हूं वह है कि अपने खाली समय में पायथन सोर्स कोड को खोदो और समझने की कोशिश करो कि क्या चल रहा है। मैं अभी भी अपने प्रश्न का उत्तर ढूंढ रहा हूं, इसलिए यदि आपके पास कोई विचार है, तो उन्हें टिप्पणियों में साझा करें।

मैं चाहता हूं कि आप अपने मुद्दों का हल खोजने के लिए इस पोस्ट से प्रेरणा लें। आप कभी नहीं जानते कि उत्तर आपको कहां ले जाएंगे। अंततः, आप कुछ नया सीख सकते हैं, जैसा कि मेरे साथ हुआ। मुझे आशा है कि जिज्ञासा की ज्वाला अभी भी आप में जल रही है!

क्या आपने ऐसी ही चीजों पर ध्यान दिया है? आपकी टिप्पणियों की प्रतीक्षा है!