C-Leistung im Vergleich zu Java/C

Einführung

Trotz der nativen Codegenerierung von C und der Abhängigkeit von Java/C# von virtuellen Maschinen ist dies der Fall Es wird oft darüber diskutiert, ob Letzteres mit der Leistung von C mithalten oder diese übertreffen kann. Lassen Sie uns untersuchen, wie Sprachen virtueller Maschinen dies erreichen können, und die Vor- und Nachteile jedes Ansatzes diskutieren.

JIT vs. statischer Compiler

Just-in-Time (JIT)-Compiler für Java- und C#-Konvertierung Zwischencode (Bytecode oder IL) zur Laufzeit in nativen Code umwandeln. Dies verursacht zwar anfängliche Kompilierungskosten, ermöglicht jedoch Optimierungen, die mit statischen Compilern mithalten oder diese sogar übertreffen können. Allerdings können JIT-Compiler nicht alles kompilieren, sodass einige Codes möglicherweise immer noch langsamer sind als ihr statisch kompiliertes Äquivalent.

C-Metaprogrammierung

Template-Metaprogrammierung in C ermöglicht Optimierungen, die zur Kompilierungszeit ausgeführt werden, was zu Null führt oder minimale Laufzeitkosten. Obwohl diese Technik nicht immer anwendbar ist, kann sie bei bestimmten Programmtypen zu erheblichen Beschleunigungen führen.

Cs native Speichernutzung

Cs direkter Zeigerzugriff ermöglicht im Vergleich zu Java eine schnellere Speichermanipulation /C#, die auf Garbage Collection und Boxing/Unboxing basieren. Darüber hinaus vereinfacht die Resource Acquisition Is Initialization (RAII) von C die Speicherverwaltung und vermeidet die Notwendigkeit expliziter Finalizer.

C /CLI vs. C#/VB.NET

C /CLI, a Die von .NET gehostete C-Variante kann aufgrund der Optimierungsmöglichkeiten des statischen Compilers in einigen Fällen C# übertreffen. Dieser Vorteil entsteht dadurch, dass C /CLI die Optimierungen vom nativen Compiler von C erbt.

Schlussfolgerung

Während C traditionell für bestimmte Aufgaben als schneller als Java/C# galt, moderne JIT-Compiler und andere Techniken haben die Leistungslücke geschlossen. Allerdings zeichnet sich C immer noch in Bereichen aus, in denen die Geschwindigkeit im Vordergrund steht, die Speichernutzung von entscheidender Bedeutung ist oder komplexe Optimierungen erforderlich sind. Java/C# hingegen bieten Vorteile in Bezug auf Entwicklungszeit und Benutzerfreundlichkeit.

Zusätzliche Hinweise

• Java hat kürzlich das GraalVM-Framework übernommen, das eine hohe Leistung bietet Der AOT-Compiler zielt darauf ab, die Leistung weiter zu verbessern.
• Der C 20-Standard von C führt Konzepte ein, die die Metaprogrammierungsfunktionen weiter verbessern Leistung.
• Mit zunehmender Verbreitung von Multicore und Multithreading werden Sprachfunktionen und Optimierungen, die auf Parallelität ausgerichtet sind, immer wichtiger.