"""
Цена метакласса для урока «Метаклассы».

ЗАПУСК (числа урока сняты на 3.13.7):

    python3.13 bench/metaclass/cost.py
    python3.14 bench/metaclass/cost.py

ЧТО МОЖНО СРАВНИВАТЬ. Только строки внутри одного блока одного запуска.
Абсолютные величины с другой машины несравнимы, между версиями — тоже (общее
правило замеров про тулчейн).

ЗАЧЕМ ЭТОТ ЗАМЕР ВООБЩЕ. Про метаклассы принято говорить «дорого», не
уточняя что именно. Уточнение оказывается важнее самого утверждения: создание
класса с метаклассом стоит столько же, сколько без него, а платится за
метакласс в другом месте и по другому поводу — на КАЖДОМ создании экземпляра,
и только если перехвачен `__call__`.

ПОЧЕМУ КЛАССЫ СОЗДАЮТСЯ ФУНКЦИЕЙ, А НЕ exec. Тело класса компилируется один
раз вместе с функцией; в замер попадает создание класса, а не разбор
исходника.
"""

import sys
import timeit


def header(title: str) -> None:
    print(f"\n--- {title} ---")


class EmptyMeta(type):
    """Метакласс, который не делает ничего: цена самого факта его наличия."""


class CallMeta(type):
    """Перехват создания экземпляра — единственное, за что платят временем."""

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        return super().__call__(*args, **kwargs)


class WithInitSubclass:
    def __init_subclass__(cls, **kwargs):
        super().__init_subclass__(**kwargs)


def make_plain() -> type:
    class Made:
        value = 1

    return Made


def make_with_meta() -> type:
    class Made(metaclass=EmptyMeta):
        value = 1

    return Made


def make_with_init_subclass() -> type:
    class Made(WithInitSubclass):
        value = 1

    return Made


class PlainInstance:
    __slots__ = ()


class MetaCallInstance(metaclass=CallMeta):
    __slots__ = ()


def bench_class_creation() -> None:
    header("1. Создание класса")

    env = {
        "make_plain": make_plain,
        "make_with_meta": make_with_meta,
        "make_with_init_subclass": make_with_init_subclass,
    }
    rows = [
        ("без метакласса", "make_plain()"),
        ("с пустым метаклассом", "make_with_meta()"),
        ("с __init_subclass__", "make_with_init_subclass()"),
    ]
    for name, stmt in rows:
        best = min(timeit.repeat(stmt, globals=env, number=20000, repeat=7)) / 20000 * 1e6
        print(f"{name:<26} {best:>7.2f} мкс")
    print("\nРазница в пределах шума: наличие метакласса само по себе не стоит")
    print("ничего. И платится это один раз за класс, а не за экземпляр.")


def bench_instance_creation() -> None:
    header("2. Создание экземпляра")

    env = {"PlainInstance": PlainInstance, "MetaCallInstance": MetaCallInstance}
    rows = [
        ("обычный класс", "PlainInstance()"),
        ("метакласс перехватил __call__", "MetaCallInstance()"),
    ]
    values = []
    for name, stmt in rows:
        best = min(timeit.repeat(stmt, globals=env, number=200000, repeat=7)) / 200000 * 1e9
        values.append(best)
        print(f"{name:<32} {best:>7.1f} нс")
    print(f"\nразница: {values[1] / values[0]:.1f}x — и она на КАЖДОМ экземпляре")
    print("Вот где на самом деле стоит метакласс. Перехват __call__ добавляет")
    print("вызов метода на Python в путь, который иначе идёт целиком в C.")


def main() -> None:
    print(f"Python {sys.version.split()[0]}")
    bench_class_creation()
    bench_instance_creation()


if __name__ == "__main__":
    main()