如何分析Python 3.9 性能优化中的vectorcall

官方在 changelog 中披露了很多细节，其中有一项“vectorcall”特性是最容易被接受的。

事实上，早在 Python 3.8 版本中就已部分地实现了 vectorcall，只不过它是暂时性的，被隐藏起来了，按计划是在 3.9 版本中实现完全体。下图是 3.8 版本中的简介：

 

那么，什么是 vectorcall 呢？它会带来哪些变化呢？

“a fast calling protocol for CPython”，即它是 CPython 的一种快速调用协议，可以加速 CPython 解释器在调用类对象时的速度。

（PS：需要注意的是，这里说的“协议”是一种广义的称呼，它跟我们熟知的网络协议或通信协议不同，可理解为对代码作调用时的一种约定、一种实现方式）

这种协议是在 PEP-590 中被提出的（时间是 2019-03-29），对应的 bpo 是 issue37207，历时近一年的开发，目前它的实现已合入了代码仓。

用一句话概括它的核心要点是：它将提升 list()、tuple()、dict() 等主要类型的调用速度，同时它还可以被用在自定义的类上。

• vectorcall 是对 fastcall 的正式化。在之前的 CPython 中存在一些零散的优化点（即 fastcall），如今官方把它们系统化了，给出了一个正式的“vectorcall”称呼。

• vectorcall 适用于多数内置类型。据当前的披露信息，它适用于 list、tuple、dict、set、frozenset 与 range 这 6 种主要的内置类型（部分测量数据显示，速度提升率达 10%~30%）。

• vectorcall 是对性能与灵活性的调和。之前的解释器具有很高的灵活性，但是在对象调用过程中，存在不必要的中间对象以及间接的调用开销，如今是设法消除了这部分开销，得以提升了性能。