python 元组与数组的区别_高效确认python中的数组或者元组为空

在python中，为了确认一个数组或者元组是不是为空，可以使用三种方法，（由于数组和元组在这里判断类似，因此统一以数组说明。）分别是与空数组比较，查看数组长度是否为零和直接if判断。

python实现方法如下

#! env python

## 判断数组为空的3种方法

###方法1:与空数组比较

def compare_empty(a):

if a == []:

return True

return False

###方法2:判断数组长度是否为0

def compare_len(a):

if len(a) == 0 :

return True

return False

###方法3:if直接判断

def list_if(a):

if a:

return False

return True

一般情况下，我们推荐使用的方法是第三种方法，因为这是python内置的方法，运行起来会比较高效，那么为什么呢，python内部是如何实现的呢？

三种方法在python内部的实现原理

由于python是解释性语言，代码运行时首先会被转化为字节码，然后再由解释器来真实运行。为了确认python内部的实现过程，这里需要使用python里的dis包的dis方法查看代码生成的字节码。以下为3种不同方法的字节码查看。

与空数组比较

#! env python

import dis

def compare_empty(a):

if a == []:

return True

return False

dis.dis(compare_empty)

"""

In [7]: dis.dis(compare_empty)

2 0 LOAD_FAST 0 (a)

2 BUILD_LIST 0

4 COMPARE_OP 2 (==)

6 POP_JUMP_IF_FALSE 12

3 8 LOAD_CONST 1 (True)

10 RETURN_VALUE

4 >> 12 LOAD_CONST 2 (False)

14 RETURN_VALUE

"""

如果没有使用过dis的话看起来可能会比较麻烦，这里稍微解释下，左边的数字代表原始代码的行数，右边的代表改行被翻译成的字节码，一般来说一行python代码会对应多行字节码。由于不同的方法的差别仅仅是在第二行if判断语句，因此只看第二行翻译的字节码差异即可。

在该方法中，有4个步骤：

"""

2 0 LOAD_FAST 0 (a)

2 BUILD_LIST 0

4 COMPARE_OP 2 (==)

6 POP_JUMP_IF_FALSE 12

"""

分别为：

1. LOAD_FAST 查找内存中的变量a并将其置于栈的顶部

2. BUILD_LIST 新建一个长度为0的数组并放在栈顶

3. COMPARE_OP 迭代取出两个栈的数据，查看是否相同，并将结果存放在栈顶

4. POP_JUMP_IF_FALSE 将栈顶的数据取出得到布尔值

在三种方法中，这是最慢的，因为需要重新开辟内存空间并通过迭代的方式比较，造成后续还需要进行垃圾清理并且速度慢。

查看长度是否为0

def compare_len(a):

if len(a) == 0 :

return True

return False

dis.dis(compare_len)

"""

2 0 LOAD_GLOBAL 0 (len)

2 LOAD_FAST 0 (a)

4 CALL_FUNCTION 1

6 LOAD_CONST 1 (0)

8 COMPARE_OP 2 (==)

10 POP_JUMP_IF_FALSE 16

"""

该方法中，判断数组长度是否为0，一共需要6个步骤:

1. LOAD_GLOBAL 查看len函数的定义并置于栈顶

2. LOAD_FAST 查找变量a并置于栈顶

3. CALL_FUNCTION 取出a并将其传递到栈顶运算得到结果并放置于栈顶

4. LOAD_CONST 将常量0置于栈顶

5. COMPARE_OP 这一步与上面方法相同

6. POP_JUMP_IF_FALSE 也相同

此方法使用了内置的len函数，并且没有迭代过程，相对来说速度更快一点。

内置if判断数组布尔值

def list_if(a):

if a:

return False

return True

dis.dis(list_if)

"""

2 0 LOAD_FAST 0 (a)

2 POP_JUMP_IF_FALSE 8

"""

此方法只有两个步骤

1. LOAD_FAST 与前面一样，内存中查找a并放置于栈顶

2. POP_JUMP_IF_FALSE 同上，查看栈顶数据并跳转

该方法使用的两个步骤在前面的方法中均用到，因此是最快的一个方法。

那么为什么可以直接通过POP_JUMP_IF_FALSE判断呢，这是因为python其实是由c语言编写的，它会查看c语言中变量的属性如果长度大于0那么就是true否则返回false，所以使用cpython编写python代码也可以加快程序运行速度。

总结

本文通过3种方法确认一个数组或者元组是否为空，并通过dis模块查看不同运行方法中的字节码了解程序运行中的具体运行机制。