Why is it slower when storing the result of numpy.astype in a variable?

The following two functions logically do the same thing, but func2, which stores the result in a temporary variable, is slower.

def func1(a):
    return a.astype(np.float64) / 255.0


def func2(a):
    t = a.astype(np.float64)
    return t / 255.0

Benchmark:

import sys
import timeit

import numpy as np


def func1(a):
    return a.astype(np.float64) / 255.0


def func2(a):
    t = a.astype(np.float64)
    return t / 255.0


def main():
    print(f"{np.__version__=}")
    print(f"{sys.version=}")

    size = 1_000_000
    n_repeats = 100
    n_epochs = 5
    a = np.random.randint(0, 256, size=size, dtype=np.uint8)

    for f in [func1, func2] * n_epochs:
        times = timeit.repeat(lambda: f(a), number=1, repeat=n_repeats)
        print(f"{f.__name__}: {min(times)}")


main()

Result:

np.__version__='1.26.4'
sys.version='3.12.4 (main, Jul 16 2024, 19:42:31) [GCC 11.4.0]'
func1: 0.0013509448617696762
func2: 0.0035865511745214462
func1: 0.0013513723388314247
func2: 0.0034992704167962074
func1: 0.0013509979471564293
func2: 0.003565799444913864
func1: 0.0013509783893823624
func2: 0.003563949838280678
func1: 0.0013510659337043762
func2: 0.003569650463759899

For a size of 1_000_000_000:

func1: 2.503432061523199
func2: 3.3956982269883156
func1: 2.503927574492991
func2: 3.393561664968729
func1: 2.5052043283358216
func2: 3.3980945963412523
func1: 2.503149318508804
func2: 3.39398608263582
func1: 2.5073573794215918
func2: 3.396817682310939

Although the relative difference has decreased, the absolute difference is now almost 1 second.
So, I assume there is some difference that affects the entire array, but I couldn’t figure out what it was.

Here are the bytecodes for the two functions printed by the dis module.

  8           0 RESUME                   0

  9           2 LOAD_FAST                0 (a)
              4 LOAD_ATTR                1 (NULL|self + astype)
             24 LOAD_GLOBAL              2 (np)
             34 LOAD_ATTR                4 (float64)
             54 CALL                     1
             62 LOAD_CONST               1 (255.0)
             64 BINARY_OP               11 (/)
             68 RETURN_VALUE
 12           0 RESUME                   0

 13           2 LOAD_FAST                0 (a)
              4 LOAD_ATTR                1 (NULL|self + astype)
             24 LOAD_GLOBAL              2 (np)
             34 LOAD_ATTR                4 (float64)
             54 CALL                     1
             62 STORE_FAST               1 (t)

 14          64 LOAD_FAST                1 (t)
             66 LOAD_CONST               1 (255.0)
             68 BINARY_OP               11 (/)
             72 RETURN_VALUE

As you can see, the only difference is STORE_FAST and LOAD_FAST of t, which I thought would not affect the entire array. What am I misunderstanding?

Please note that I was only able to reproduce this on Ubuntu (probably GCC), and not on Windows.
I can’t tell whether it’s OS-dependent or hardware-dependent.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật