面试题：Python中使用line_profiler进行逐行分析基础

Question

请简述在Python中安装line_profiler的步骤，并说明如何使用它对一个简单函数进行逐行性能分析，假设该函数为def add_numbers(a, b): return a + b 。

Answer 1

安装 line_profiler 步骤

1. 使用pip安装：打开命令行终端，运行以下命令：

pip install line_profiler

如果使用的是Python虚拟环境，确保虚拟环境已激活。若安装过程中权限不足，在Linux或macOS系统下可尝试使用sudo pip install line_profiler ，但不推荐长期使用sudo安装包，尽量使用虚拟环境。在Windows系统下，可能需要以管理员身份运行命令提示符来安装。

使用 line_profiler 对 add_numbers 函数进行逐行性能分析

1. 编写测试脚本：创建一个Python脚本，例如test_add_numbers.py，内容如下：

def add_numbers(a, b):
    return a + b


if __name__ == '__main__':
    result = add_numbers(3, 5)
    print(result)

2. 使用装饰器：修改脚本，使用@profile装饰器标记要分析的函数，修改后的脚本如下：

@profile
def add_numbers(a, b):
    return a + b


if __name__ == '__main__':
    result = add_numbers(3, 5)
    print(result)

3. 运行分析：在命令行终端中，进入脚本所在目录，运行以下命令：

kernprof -l -v test_add_numbers.py

-l参数表示使用@profile装饰器，-v参数表示输出详细的分析结果。运行后，会看到类似如下的输出，展示函数每一行的执行时间等性能信息：

Wrote profile results to test_add_numbers.py.lprof
Timer unit: 1e-06 s

Total time: 2.2e-06 s
File: test_add_numbers.py
Function: add_numbers at line 1

Line #      Hits         Time  Per Hit   % Time  Line Contents
==============================================================
     1                                           @profile
     2                                           def add_numbers(a, b):
     3         1           2.2      2.2    100.0      return a + b