Python 3.11 將于 2022 年 10 月發(fā)布，Python 的作者 Guido Van Rossum（龜叔） 計劃將 Python 的速度提高兩倍,，他未來四年的總體目標是將 Python 的速度提高五倍,。

雖然 Python 是使用最廣泛的計算機語言之一，但它更常用于數(shù)據(jù)分析等特定活動,，而不是實際的交易軟件,。這是由于 Python 的抽象水平更高，這使得它作為解釋語言的速度比 C++ 或 Java 等編譯型語言慢,。

想改變這一點,。Van Rossum 在上一次 Python 語言峰會上表示，當 3.11 版本于 2022 年 10 月發(fā)布時,，他計劃將 Python 的速度提高兩倍,。

Van Rossum 的演示文稿^[1]可在 Github 上找到，詳細介紹了他計劃如何做到這一點,，為了方便你了解這一計劃,，我把文稿內(nèi)容翻譯如下：

香農(nóng)計劃

• 參與該計劃 - github.com/markshannon/faster-cpython^[2]
• 基于 “HotPy、HotPy2” 的經(jīng)驗
• 未來四年將 Python 的速度提升 5 倍,，每年 1.5 倍
• 尋找基金會

感謝 Python

• 當我（Guido Van Rossum,，下同）退休在家時我感到無聊
• 我向微軟申請了職位，被雇用了
• 微軟給了我充分的自由來發(fā)起項目
• 我選擇回歸本源
• 這就是微軟回饋 Python 的方式

開放討論,、開源

• 已經(jīng)組建了小團隊（Eric Snow, Mark Shannon, Guido, 可能會擴大）
• 與核心開發(fā)人員完全開放的協(xié)作
• 保持 CPython 的增量更改
• 沒有長期存在的分叉/分支,，6,000 行 PR 不足為奇
• 我們也會負責維護和支持
• 一切都是開源的
• 開放所有具體項目的倉庫
• 開放 GitHub 倉庫上的所有討論

限制

• 不破壞穩(wěn)定的 ABI（應(yīng)用程序二進制接口） 兼容性
• 不破壞有限的 API 兼容性
• 不打破或降低極端情況的運行速度
• 例如，在堆棧上 push 1,000,000 個元素
• 保持代碼可維護
• 這很難,！

我們能做什么,，不能做什么

• 不更改基礎(chǔ)對象，類型布局
• 例如,，必須保持引用計數(shù)語義
• 可以改變字節(jié)碼,、棧幀布局
• 可以改變編譯器、解釋器
• 可以改變大多數(shù)對象的內(nèi)部實現(xiàn)
• 并非所有對象的布局都是公開的

3.11 如何提升 2 倍

• 自適應(yīng)的,、專門的字節(jié)碼解釋器
• 與內(nèi)聯(lián)緩存類似,，但更全面
• 各種其他單獨的優(yōu)化
• 例如，優(yōu)化幀堆棧,，更快的調(diào)用,，調(diào)整分配
• “零開銷”的異常處理
• 我們還不確定我們一定會達到 2 倍！
• 但保持樂觀和好奇

其他我們可以做的

• 提示啟動時間
• 更改 pyc 文件格式
• 更快的整數(shù)
• 將 __dict__ 置于固定偏移量 (-1?)
• '隱藏的類'
• 標記號碼（但... ABI 問題）

3.11 后的計劃

• 取決于我們管理 3.11 的內(nèi)容
• 5 倍加速,，我們必須要有創(chuàng)意
• 我們的未來會有機器碼生成
• 可能發(fā)展穩(wěn)定的ABI/有限的API

誰受益比較大

• 運行 CPU 密集型純 Python 代碼的用戶
• 使用 Python 構(gòu)建網(wǎng)站的用戶
• 碰巧使用 Python 工具的用戶

誰受益不大

• 已經(jīng)用 C 語言編寫的代碼
• numpy,、tenserflow 等
• I/O 密集型任務(wù)
• 多線程代碼
• 算法效率低下的代碼

我們的東西在哪

• PEP 659：專業(yè)自適應(yīng)的編譯器
• repos：
• 分析,、基準測試等工具
• 討論跟蹤
• cpython 的 fork，用于暫存分支
• github.com/faster-cpython/cpython
• github.com/faster-cpython/ideas
• github.com/faster-cpython/tools

最后

總結(jié)一下,，也就是自適應(yīng)字節(jié)碼解釋器、幀堆棧優(yōu)化,、“零開銷”異常處理,，這些可能會讓 Python 的速度翻一番，未來的更改可能包括堅實的 ABI（應(yīng)用程序二進制接口）或機器代碼生成,，以進一步提高 Python 的性能,。

相信龜叔，讓我們拭目期待吧,。