str rendimiento en python

Mientras perfilaba un fragmento de código Python ( python 2.6hasta 3.2), descubrí que el strmétodo para convertir un objeto (en mi caso, un número entero) en una cadena es casi un orden de magnitud más lento que usar el formato de cadena.

Aquí está el punto de referencia

>>> from timeit import Timer
>>> Timer('str(100000)').timeit()
0.3145311339386332
>>> Timer('"%s"%100000').timeit()
0.03803517023435887

¿Alguien sabe por qué es así? ¿Me estoy perdiendo de algo?

'%s' % 100000 es evaluado por el compilador y es equivalente a una constante en tiempo de ejecución.

>>> import dis
>>> dis.dis(lambda: str(100000))
  8           0 LOAD_GLOBAL              0 (str)
              3 LOAD_CONST               1 (100000)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(lambda: '%s' % 100000)
  9           0 LOAD_CONST               3 ('100000')
              3 RETURN_VALUE        

%con una expresión en tiempo de ejecución no es (significativamente) más rápido que str:

>>> Timer('str(x)', 'x=100').timeit()
0.25641703605651855
>>> Timer('"%s" % x', 'x=100').timeit()
0.2169809341430664

Tenga en cuenta que strtodavía es un poco más lento, como dijo @DietrichEpp, esto se debe a que strimplica operaciones de búsqueda y llamada de función, mientras que se %compila en un solo código de bytes inmediato:

>>> dis.dis(lambda x: str(x))
  9           0 LOAD_GLOBAL              0 (str)
              3 LOAD_FAST                0 (x)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(lambda x: '%s' % x)
 10           0 LOAD_CONST               1 ('%s')
              3 LOAD_FAST                0 (x)
              6 BINARY_MODULO       
              7 RETURN_VALUE        

Por supuesto, lo anterior es cierto para el sistema en el que probé (CPython 2.7); otras implementaciones pueden diferir.

Una razón que me viene a la mente es el hecho de que str(100000)implica una búsqueda global, pero "%s"%100000no es así. Lo strglobal debe buscarse en el ámbito global. Esto no explica toda la diferencia:

>>> Timer('str(100000)').timeit()
0.2941889762878418
>>> Timer('x(100000)', 'x=str').timeit()
0.24904918670654297

Como señaló thg435 ,

>>> Timer('"%s"%100000',).timeit()
0.034214019775390625
>>> Timer('"%s"%x','x=100000').timeit()
0.2940788269042969