¿Python optimiza una variable que solo se usa como valor de retorno?

¿Existe alguna diferencia fundamental entre los siguientes dos fragmentos de código? El primero asigna un valor a una variable en una función y luego devuelve esa variable. La segunda función simplemente devuelve el valor directamente.

¿Python los convierte en un código de bytes equivalente? ¿Es uno de ellos más rápido?

Caso 1 :

def func():
    a = 42
    return a

Caso 2 :

def func():
    return 42

No, no es así .

La compilación al código de bytes CPython solo se pasa a través de un pequeño optimizador de mirilla que está diseñado para realizar solo optimizaciones básicas (consulte test_peepholer.py en el conjunto de pruebas para obtener más información sobre estas optimizaciones).

Para ver lo que realmente va a suceder, use dis* para ver las instrucciones generadas. Para la primera función, que contiene la asignación:

from dis import dis
dis(func)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 STORE_FAST               0 (a)

  3           4 LOAD_FAST                0 (a)
              6 RETURN_VALUE

Mientras que, para la segunda función:

dis(func2)
  2           0 LOAD_CONST               1 (42)
              2 RETURN_VALUE

Se utilizan dos instrucciones más (rápidas) en la primera: STORE_FASTy LOAD_FAST. Estos hacen un almacenamiento rápido y capturan el valor en la fastlocalsmatriz del marco de ejecución actual. Luego, en ambos casos, RETURN_VALUEse realiza a. Entonces, el segundo es ligeramente más rápido debido a que se necesitan menos comandos para ejecutar.

En general, tenga en cuenta que el compilador CPython es conservador en las optimizaciones que realiza. No es ni intenta ser tan inteligente como otros compiladores (que, en general, también tienen mucha más información con la que trabajar). El objetivo principal del diseño, además de ser obviamente correcto, es a) mantenerlo simple yb) ser lo más rápido posible al compilarlos para que ni siquiera se dé cuenta de que existe una fase de compilación.

Al final, no deberías preocuparte por pequeños problemas como este. El beneficio de la velocidad es pequeño, constante y empequeñecido por la sobrecarga introducida por el hecho de que se interpreta Python.

_{* dises un pequeño módulo de Python que desensambla su código, puede usarlo para ver el código de bytes de Python que ejecutará la VM.}

Nota: Como también se indicó en un comentario de @Jorn Vernee, esto es específico de la implementación CPython de Python. Otras implementaciones pueden hacer optimizaciones más agresivas si así lo desean, CPython no lo hace.

Ambos son básicamente iguales, excepto que en el primer caso el objeto 42simplemente se asigna a una variable nombrada ao, en otras palabras, los nombres (es decir a) se refieren a valores (es decir 42). No realiza ninguna asignación técnicamente, en el sentido de que nunca copia ningún dato.

Mientras returning, este enlace con nombre ase devuelve en el primer caso, mientras que el objeto 42se devuelve en el segundo caso.

Para leer más, consulte este gran artículo de Ned Batchelder