python / python/cpython

Performance enhancement of the turtle module

オープン
#128,113 コメント 0 件 リアクション 0 件 担当者 0 名 GitHub で見る

まだ誰も着手していません。

performance type-feature
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
35.9k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

Feature or enhancement

Proposal:

The original implementation of turtle.RawTurtle._goto:

    def _goto(self, end):
        """Move the pen to the point end, thereby drawing a line
        if pen is down. All other methods for turtle movement depend
        on this one.
        """
        ## Version with undo-stuff
        go_modes = ( self._drawing,
                     self._pencolor,
                     self._pensize,
                     isinstance(self._fillpath, list))
        screen = self.screen
        undo_entry = ("go", self._position, end, go_modes,
                      (self.currentLineItem,
                      self.currentLine[:],
                      screen._pointlist(self.currentLineItem),
                      self.items[:])
                      )
        if self.undobuffer:
            self.undobuffer.push(undo_entry)
        start = self._position
        if self._speed and screen._tracing == 1:
            diff = (end-start)
            diffsq = (diff[0]*screen.xscale)**2 + (diff[1]*screen.yscale)**2
            nhops = 1+int((diffsq**0.5)/(3*(1.1**self._speed)*self._speed))
            delta = diff * (1.0/nhops)
            for n in range(1, nhops):
                if n == 1:
                    top = True
                else:
                    top = False
                self._position = start + delta * n
                if self._drawing:
                    screen._drawline(self.drawingLineItem,
                                     (start, self._position),
                                     self._pencolor, self._pensize, top)
                self._update()
            if self._drawing:
                screen._drawline(self.drawingLineItem, ((0, 0), (0, 0)),
                                               fill="", width=self._pensize) # ---- calls _drawline(), causing the time complexity to be O(n**2) ----
        # Turtle now at end,
        if self._drawing: # now update currentLine
            self.currentLine.append(end)
        if isinstance(self._fillpath, list):
            self._fillpath.append(end)
        ######    vererbung!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
        self._position = end
        if self._creatingPoly:
            self._poly.append(end)
        if len(self.currentLine) > 42: # ---- hard-coded ----
            self._newLine()
        self._update() #count=True)

The hard-coded number 42 performs well on my Ubuntu, but it seriously lowers the frame rate of complicated turtle programs on Windows. According to my own FPS test, the number 320 performs best on Windows.

On the other hand, the TurtleScreenBase._drawline method:

    def _drawline(self, lineitem, coordlist=None,
                  fill=None, width=None, top=False):
        """Configure lineitem according to provided arguments:
        coordlist is sequence of coordinates
        fill is drawing color
        width is width of drawn line.
        top is a boolean value, which specifies if polyitem
        will be put on top of the canvas' displaylist so it
        will not be covered by other items.
        """
        if coordlist is not None:
            cl = []
            for x, y in coordlist: # ---- Repeats converting data ----
                cl.append(x * self.xscale)
                cl.append(-y * self.yscale)
            self.cv.coords(lineitem, *cl)
        if fill is not None:
            self.cv.itemconfigure(lineitem, fill=fill)
        if width is not None:
            self.cv.itemconfigure(lineitem, width=width)
        if top:
            self.cv.tag_raise(lineitem)

The current time complexity is O(n**2). With some data preprocessed in _goto method, the performance can be further optimized.
From my perspective, the turtle module could be an excellent substitute for original tkinter.Canvas if it were optimized significantly.

Additionally, this proposal originally comes from my own project's source code.

Has this already been discussed elsewhere?

No response given

Links to previous discussion of this feature:

No response

コントリビューションガイド

コントリビューションガイドを開く

はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

調査の方向性

turtle.RawTurtle._goto と TurtleScreenBase._drawline をレビューし、提案で説明されている繰り返しの線更新と座標変換に焦点を当てます。複数のプラットフォームで代表的な FPS ベンチマークを確立し、最適化によって描画、元に戻す操作、turtle の動作が維持されることを検証します。回帰なしで測定可能なパフォーマンス向上が得られれば完了です。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

評価

技術スタック
python
領域
performance
issue の種類
機能追加
難易度
5/5
見積もり時間
1週間以上
活発さ
停滞
明瞭さ
おおむね明確
初心者へのやさしさ
35/100

新しい issue をメールで受け取る

初心者向けの GitHub issue を短くまとめたダイジェスト。