Python的eval()和int()的几点区别和性能差异

时间：2022-11-05 08:59:56


tags: Python Tips

写在前面

今天刷几道关于数的运算的题, 我发现了一个很匪夷所思的问题:

两段几乎完全一样的代码, 其运行时间差异怎么会如此之大呢?(题目:​​415. 字符串相加 - 力扣（LeetCode）​​)

# 我的代码
class Solution:
    def addStrings(self, num1: str, num2: str) -> str:
        na,nb=len(num1)-1,len(num2)-1
        add=0
        ans=''
        while na>=0 or nb>=0 or add:
            a=eval（num1[na]) if na>=0 else 0
            b=eval（num2[nb]) if nb>=0 else 0
            tmp=a+b+add
            ans+=str(tmp%10)
            add=tmp//10
            na-=1
            nb-=1
        return ans[::-1]

下面是官方代码:

class Solution:
    def addStrings(self, num1: str, num2: str) -> str:
        na,nb=len(num1)-1,len(num2)-1
        add=0
        ans=''
        while na>=0 or nb>=0:
            a=int(num1[na]) if na>=0 else 0
            b=int(num2[nb]) if nb>=0 else 0
            tmp=a+b+add
            ans=str(tmp%10)+ans
            add=tmp//10
            na-=1
            nb-=1
        return '1'+ans if add else ans

乍一看没什么问题, 但是我的代码就是​​188ms​​​, 而官方的是​​36ms​​, 这就很奇怪了…

分析

后来一番对比发现, 真正的罪魁祸首并不在代码逻辑方面, 而在于一个小小的API函数​​eval（)​​, 这个函数虽然也能将字符串转换为整数, 但是其效率非常低…

其实从力扣的判题就能看出来了, 但是我还是想在本地试试:

from time import time 
st=time()
ans=[]
for i in range(10000000):
    ans.append(eval（str(i)))
print("ok")
print("time :", time()-st)

上面的代码运行时间为:​​34.3s​​​, 而将​​eval​​​换成​​int​​​之后程序运行时间只有​​3.6s​​, 足可见其对运行效率的影响.

那么, 到底是什么原因导致差异的呢?

eval（)与int()比较

这里参考了一些stack的回答​​1​​.

  1. ​​int()​​函数只能对仅含有整数的字符串做处理, 而并不进行字符串的检查, 当然, 这里一个额外的情况如下:
In [1]: int('01')
Out[1]: 1

In [2]: eval（'01')
  File <string>:1
    01
     ^
SyntaxError: leading zeros in decimal integer literals are not permitted; use an 0o prefix for octal integers

可以看到前导零并不会影响​​int​​​, 但是​​eval​​​会首先将前导零认为是八进制数字, 这也是​​int()​​​和​​eval（)​​在整数转换时候不一样的地方(int更胜一筹);

  1. 对于浮点数, 只能使用​​eval（)​​, 看下面的例子:
In [3]: int('1.1')
---------------------------------------------------------------------------
ValueError                                Traceback (most recent call last)
Input In [3], in <cell line: 1>()
----> 1 int('1.1')

ValueError: invalid literal for int() with base 10: '1.1'

In [4]: eval（'1.1')
Out[4]: 1.1
  1. 在与​​eval（)​​搭配使用​​input()​​的时候需要注意, 由于​​eval（)​​会执行Python中的表达式, 那就会有下面的一个问题.
    一般的Python入门书中对于用户输入都是这样写的:
x=eval（input("Enter a number:"))

这样当然可以得到一个完整的数字, 但是也有一定的安全风险, 这里的安全风险指的是: 在并没有输入类型检查的情况下, 如果用户输入了一段代码, 那么这段代码将会被​​eval​​函数执行. 看下面的例子:

x=eval（input("Enter a number:"))
# 此时输入下面的内容
__import__('os').system("rm -rf *")

如果你使用的是类Unix系统, 并且此时工作目录下有一些源文件, 那么当你使用了这个程序的时候, 此时目录中的内容就消失了(谨慎操作).

ref

  1. ​​python - “eval”和“int”有什么区别 - Stack Overflow​​; ↩︎


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