如何分析Python3.9性能优化中的vectorcall
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官方在 changelog 中披露了很多细节,其中有一项“vectorcall”特性是最容易被接受的。
事实上,早在 Python 3.8 版本中就已部分地实现了 vectorcall,只不过它是暂时性的,被隐藏起来了,按计划是在 3.9 版本中实现完全体。下图是 3.8 版本中的简介:
那么,什么是 vectorcall 呢?它会带来哪些变化呢?
“a fast calling protocol for CPython”,即它是 CPython 的一种快速调用协议,可以加速 CPython 解释器在调用类对象时的速度。
(PS:需要注意的是,这里说的“协议”是一种广义的称呼,它跟我们熟知的网络协议或通信协议不同,可理解为对代码作调用时的一种约定、一种实现方式)
这种协议是在 PEP-590 中被提出的(时间是 2019-03-29),对应的 bpo 是 issue37207,历时近一年的开发,目前它的实现已合入了代码仓。
用一句话概括它的核心要点是:它将提升 list()、tuple()、dict() 等主要类型的调用速度,同时它还可以被用在自定义的类上。
vectorcall 是对 fastcall 的正式化。在之前的 CPython 中存在一些零散的优化点(即 fastcall),如今官方把它们系统化了,给出了一个正式的“vectorcall”称呼。
vectorcall 适用于多数内置类型。据当前的披露信息,它适用于 list、tuple、dict、set、frozenset 与 range 这 6 种主要的内置类型(部分测量数据显示,速度提升率达 10%~30%)。
vectorcall 是对性能与灵活性的调和。之前的解释器具有很高的灵活性,但是在对象调用过程中,存在不必要的中间对象以及间接的调用开销,如今是设法消除了这部分开销,得以提升了性能。
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