ทำไม a.insert (0,0) ช้ากว่า [0: 0] = [0] มาก?

การใช้insertฟังก์ชั่นของรายการนั้นช้ากว่าการใช้เอฟเฟ็กต์แบบเดียวกันมาก:

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a.insert(0,0)"
100000 loops, best of 5: 19.2 usec per loop

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a[0:0]=[0]"
100000 loops, best of 5: 6.78 usec per loop

(โปรดทราบว่าa=[]เป็นเพียงการตั้งค่าดังนั้นaเริ่มว่างเปล่าจากนั้นขยายเป็น 100,000 องค์ประกอบ)

ตอนแรกฉันคิดว่าอาจเป็นการค้นหาแอตทริบิวต์หรือการเรียกใช้ค่าใช้จ่ายหรือมากกว่านั้น แต่การแทรกเข้าใกล้จุดสิ้นสุดแสดงว่าไม่สำคัญ:

> python -m timeit -n 100000 -s "a=[]" "a.insert(-1,0)"
100000 loops, best of 5: 79.1 nsec per loop

ทำไมฟังก์ชั่น "insert single element" ที่เรียบง่ายโดยเฉพาะน่าจะช้ากว่ามาก?

ฉันยังสามารถทำซ้ำได้ที่ repl.it :

from timeit import repeat

for _ in range(3):
  for stmt in 'a.insert(0,0)', 'a[0:0]=[0]', 'a.insert(-1,0)':
    t = min(repeat(stmt, 'a=[]', number=10**5))
    print('%.6f' % t, stmt)
  print()

# Example output:
#
# 4.803514 a.insert(0,0)
# 1.807832 a[0:0]=[0]
# 0.012533 a.insert(-1,0)
#
# 4.967313 a.insert(0,0)
# 1.821665 a[0:0]=[0]
# 0.012738 a.insert(-1,0)
#
# 5.694100 a.insert(0,0)
# 1.899940 a[0:0]=[0]
# 0.012664 a.insert(-1,0)

ฉันใช้ Python 3.8.1 32- บิตบน Windows 10 64- บิต
repl.it ใช้ Python 3.8.1 64- บิตบน Linux 64- บิต

ฉันคิดว่ามันอาจจะเพียงแค่ว่าพวกเขาลืมที่จะใช้ในmemmove list.insertหากคุณดูที่รหัสที่ list.insertใช้ในการเปลี่ยนองค์ประกอบคุณจะเห็นว่ามันเป็นเพียงลูปด้วยตนเอง:

for (i = n; --i >= where; )
    items[i+1] = items[i];

ขณะที่list.__setitem__บนพา ธ การกำหนดชิ้นใช้memmove :

memmove(&item[ihigh+d], &item[ihigh],
    (k - ihigh)*sizeof(PyObject *));

memmove โดยทั่วไปจะมีการปรับให้เหมาะสมจำนวนมากเช่นการใช้ประโยชน์จากคำแนะนำ SSE / AVX