func(*values)に与える要素が1つのときの処理を速くしたい

Question

下記コードadd_all()は外部でadd()を複数回呼び出す代わりに複数の引数を取れるようにしたものです。
_add()は複数の引数を持ち再帰的に呼び出されるので外部から隠してあり、質問の本質とも関係ありません。
add_all()の引数は1つでも構わないのでadd(*values: int)として2つをまとめてしまおうと考えました。
ですが、実際には*valuesとすると、たとえ1つの要素しか与えなくても関数内でforループが回されるために遅くなりました ([Wandbox]三へ( へ՞ਊ ՞)へ ﾊｯﾊｯ)。
複数引数を取りながらも、与える要素が1つのときの速さを損なわせない上手い方法はないのでしょうか?

def add(value: int) -> None:
    _add(value, 0, 0)


def add_all(*values: int) -> None:
    """
    外部での↓の代わり
    for v in values:
        add(v)
    """
    for v in values:
        _add(v, 0, 0)


def add(*values: int) -> None:
    """上2つを統合できるが、与えるvalueが1つのとき、add(value)より遅い"""
    for v in values:
        _add(v, 0, 0)

Answer 1

ダメ元でディスパッチしてみたら案外高速化できたので共有します。

from functools import singledispatch

@singledispatch
def add_all(*values: int) -> None:
    for v in values:
        pass
 
@add_all.register(int)
def add_all(value: int) -> None:
    pass

実行結果 Wandbox

for-loop alone: 0.30347180s
add(): 1.22422028s
add_all(): 1.29843211s

参考： functools --- 高階関数と呼び出し可能オブジェクトの操作 — Python 3.8.3 ドキュメント

可変長引数への対応

残念ながら、add_all(*range(10))のような肝心の複数対応がエラーになるようです

引数をタプルに格納するのに時間がかかっていると仮説を立て、次のように組んでみました。

def add_all(value, *values: int) -> None:
    if not values:
        pass
    else:
        for v in [value, *values]:
            pass

実行結果 Wandbox

for-loop alone: 0.32705522s
add(): 1.31953120s
add_all(): 2.10929275s

先ほどのように劇的ではありませんが、多少の改善は見られるようです。
ただし今度は引数無しの場合に対応していませんが。

Comments

[LouiS0616]

逆に早すぎて不思議です。
引数の型をキーにした辞書を作って実現されていると思っていたのですけど、実際にはもっと効率化されているのかもしれません。

[退会済みユーザー]

残念ながら、add_all(*range(10))のような肝心の複数対応がエラーになるようです
https://wandbox.org/permlink/K3yZlRCOz6xEO7cL

[LouiS0616]

あれ、本当ですね。もうちょっと考えてみます。

[退会済みユーザー]

dispatchとregisterで登録順を変えると複数にも対応するのですが、速さのメリットはなくなりました。
難しいですね...
https://wandbox.org/permlink/ZJJXxjMgh5HU114k

[LouiS0616]

可変長引数に対応した方法を追記しました。

[LouiS0616]

> dispatchとregisterで登録順を変えると複数にも対応する

それだと add_all(value: int) が呼ばれなくなっちゃってますね。

[退会済みユーザー]

value, *valuesで分けると、確かに速くなりました。
実際のコードの2_000_000回の操作で、add(value), add_all(*values)の併用を基準とすると、add(*values)が+300ms, add(value, *values) +200msといったところでした。