Rendimiento de C frente a Java/C

Introducción

A pesar de la generación de código nativo de C y la dependencia de Java/C# de las máquinas virtuales, es A menudo se debate si este último puede igualar o superar el rendimiento de C. Exploremos cómo los lenguajes de máquinas virtuales pueden lograr esto y analicemos las ventajas y desventajas de cada enfoque.

JIT versus compilador estático

Compiladores justo a tiempo (JIT) para conversión de Java y C# código intermedio (código de bytes o IL) en código nativo en tiempo de ejecución. Si bien esto genera un costo de compilación inicial, permite optimizaciones que pueden igualar o incluso superar a los compiladores estáticos. Sin embargo, los compiladores JIT no pueden compilar todo, por lo que parte del código aún puede ser más lento que su equivalente compilado estáticamente.

Metaprogramación en C

La metaprogramación de plantillas en C permite optimizaciones que se ejecutan en tiempo de compilación, lo que da como resultado cero o costo mínimo de tiempo de ejecución. Si bien esta técnica no siempre es aplicable, puede proporcionar aceleraciones significativas para ciertos tipos de programas.

Uso de memoria nativa de C

El acceso directo al puntero de C proporciona una manipulación de memoria más rápida en comparación con Java /C#, que se basan en la recolección de basura y el boxeo/unboxing. Además, la adquisición de recursos es inicialización (RAII) de C simplifica la administración de la memoria y evita la necesidad de finalizadores explícitos.

C /CLI vs. C#/VB.NET

C /CLI, un La variante de C alojada en .NET puede superar a C# en algunos casos debido a las capacidades de optimización de su compilador estático. Esta ventaja surge de que C/CLI hereda las optimizaciones del compilador nativo de C.

Conclusión

Si bien C tradicionalmente se ha considerado más rápido que Java/C# para ciertas tareas, los compiladores JIT modernos y otros Las técnicas han cerrado la brecha de rendimiento. Sin embargo, C todavía sobresale en áreas donde la velocidad bruta es primordial, el uso de la memoria es crítico o se requieren optimizaciones complejas. Java/C#, por otro lado, ofrece ventajas en tiempo de desarrollo y facilidad de uso.

Notas adicionales

• La reciente adopción por parte de Java del marco GraalVM, que incluye un software de alto rendimiento El compilador AOT tiene como objetivo mejorar aún más el rendimiento.
• El estándar C 20 de C introduce conceptos que mejoran aún más las capacidades y el rendimiento de la metaprogramación.
• A medida que los núcleos múltiples y los subprocesos múltiples se vuelven más frecuentes, las características y optimizaciones del lenguaje se adaptan hacia la concurrencia se vuelven cada vez más importantes.