O Python otimiza uma variável que é usada apenas como um valor de retorno?

Existe alguma diferença final entre os dois trechos de código a seguir? O primeiro atribui um valor a uma variável em uma função e, em seguida, retorna essa variável. A segunda função apenas retorna o valor diretamente.

O Python os transforma em bytecode equivalente? É um deles mais rápido?

Caso 1 :

def func():
    a = 42
    return a

Caso 2 :

def func():
    return 42

Não, não importa .

A compilação para o código de byte CPython é passada apenas por um pequeno otimizador de olho mágico que é projetado para fazer apenas otimizações básicas (consulte test_peepholer.py no conjunto de testes para mais informações sobre essas otimizações).

Para ver o que realmente vai acontecer, use dis* para ver as instruções geradas. Para a primeira função, contendo a atribuição:

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

Enquanto, para a segunda função:

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

Mais duas instruções (rápidas) são usadas na primeira: STORE_FASTe LOAD_FAST. Isso faz um armazenamento rápido e captura do valor na fastlocalsmatriz do quadro de execução atual. Então, em ambos os casos, a RETURN_VALUEé executado. Portanto, o segundo é ligeiramente mais rápido devido a menos comandos necessários para executar.

Em geral, esteja ciente de que o compilador CPython é conservador nas otimizações que realiza. Não é e não tenta ser tão inteligente quanto os outros compiladores (que, em geral, também têm muito mais informações para trabalhar). O principal objetivo do design, além de obviamente estar correto, é a) mantê-lo simples eb) ser o mais rápido possível na compilação para que você nem perceba que existe uma fase de compilação.

No final, você não deve se preocupar com pequenos problemas como este. O benefício na velocidade é mínimo, constante e, diminuído pela sobrecarga introduzida pelo fato de que o Python é interpretado.

_{* disé um pequeno módulo Python que desmonta seu código, você pode usá-lo para ver o bytecode Python que a VM executará.}

Nota: Como também afirmado em um comentário de @Jorn Vernee, isso é específico para a implementação CPython do Python. Outras implementações podem fazer otimizações mais agressivas se assim o desejarem, o CPython não.

Ambos são basicamente iguais, exceto que, no primeiro caso, o objeto 42é simplesmente atribuído a uma variável nomeada aou, em outras palavras, nomes (isto é a) referem-se a valores (isto é 42). Ele não faz nenhuma atribuição tecnicamente, no sentido de que nunca copia nenhum dado.

Enquanto returning, esta ligação nomeada aé retornada no primeiro caso, enquanto o objeto 42é retornado no segundo caso.

Para mais leitura, consulte este ótimo artigo de Ned Batchelder