在 Python 中创建列表时,应该写 `[]` 还是 `list()`?

简介: 在 Python 中,创建列表有两种方法:使用方括号 `[]` 和调用 `list()` 函数。虽然两者都能创建空列表,但 `[]` 更简洁、高效。性能测试显示,`[]` 的创建速度比 `list()` 快约一倍。此外,`list()` 可以接受一个可迭代对象作为参数并将其转换为列表,而 `[]` 则需要逐一列举元素。综上,`[]` 适合创建空列表,`list()` 适合转换可迭代对象。

在 Python 中,创建列表有两种写法:

python

代码解读

复制代码

# 写法一:使用一对方括号
list_1 = []

# 写法二:调用 list()
list_2 = list()

那么哪种写法更好呢?

单从写法上来看,[] 要比 list() 简洁,那在性能和功能方面,二者又有怎样的差异呢?

使用 [] 创建列表的速度比使用 list()

我们先使用 timeit 来测量一下这两种写法创建 100 万次空列表所花费的时间timeit 是 Python 标准库中的一个模块,常用于测量小段代码的执行时间,非常适合性能测试和比较不同实现的效率。

python

代码解读

复制代码

import timeit

time_list = timeit.timeit('list()', number=1000000)

time_brackets = timeit.timeit('[]', number=1000000)

print(f"list()的耗时: {time_list} 秒")
print(f"[]的耗时: {time_brackets} 秒")

# list()的耗时: 0.04899674400803633 秒
# []的耗时: 0.02433863200712949 秒

我们发现使用 [] 创建列表的速度比使用 list()。那为什么前者的速度更快呢?

我们可以借助 dis 模块,从这两种写法对应的字节码上看一看差别。dis.dis() 函数可以反汇编一段 Python 代码,显示它的字节码指令,以帮助开发者了解 Python 代码在底层是如何执行的。

python

代码解读

复制代码

import dis # pip3 install dis

print("Disassembly of create_list_with_list:")
dis.dis('list()')

print("Disassembly of create_list_with_brackets:")
dis.dis('[]')

这段脚本的运行结果如下:

vbnet

代码解读

复制代码

Disassembly of create_list_with_list:
  0           0 RESUME                   0

  1           2 PUSH_NULL
              4 LOAD_NAME                0 (list)
              6 CALL                     0
             14 RETURN_VALUE
Disassembly of create_list_with_brackets:
  0           0 RESUME                   0

  1           2 BUILD_LIST               0
              4 RETURN_VALUE

由此不难发现,[]list() 执行速度上的差异主要是因为执行的字节码指令不同。

[] 是一个直接生成列表的字面量(literal),只使用 BUILD_LIST 指令即可生成一个空列表。而 list() 是一个生成列表的函数,它需要先使用 LOAD_NAME 指令加载函数,然后通过 CALL 指令调用该函数。这个额外的步骤带来的开销就导致这种写法要比 [] 慢。

除了 dis 模块,也可通过 godbolt.org/z/T39KesbPf 这个网站来对比这两种写法的差别:

二者在功能上的差异

[]list() 都能创建空的列表,但在创建含有元素的列表时,二者的用法有所不同。

list() 可以接受一个(且只能是一个)可迭代对象作为参数,并将其转换为列表:

python

代码解读

复制代码

# 从可迭代对象创建列表
list_from_tuple = list((1, 2, 3)) # [1, 2, 3]
list_from_string = list("hello")  # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
list_from_dict_keys = list({"a": 1, "b": 2}.keys()) # ['a', 'b']

而在使用 [] 创建非空列表时,需要一一列举出其中的元素:

python

代码解读

复制代码

list_nums = [1, 2, 3]
list_letters = ["a", "b", "c", "d"]

[] 不能直接将可迭代对象转换为列表。


综上所述,当需要创建一个空列表时,[] 是更简洁和高效的选择。而当需要将可迭代对象转换为列表时,就需要使用 list() 了。


原文地址:https://juejin.cn/post/7384998829840973875

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