Производительность C по сравнению с Java/C

Введение

Несмотря на генерацию собственного кода C и зависимость Java/C# от виртуальных машин, это часто обсуждается, может ли последний соответствовать производительности C или превосходить ее. Давайте рассмотрим, как языки виртуальных машин могут достичь этого, и обсудим преимущества и недостатки каждого подхода.

JIT против статического компилятора

JIT-компиляторы для преобразования Java и C# промежуточный код (байт-код или IL) в собственный код во время выполнения. Хотя это влечет за собой начальные затраты на компиляцию, это позволяет провести оптимизацию, которая может соответствовать статическим компиляторам или даже превосходить их по производительности. Однако JIT-компиляторы не могут скомпилировать все, поэтому некоторый код все же может быть медленнее, чем его статически скомпилированный эквивалент. или минимальные затраты времени выполнения. Хотя этот метод не всегда применим, он может обеспечить значительное ускорение для определенных типов программ.

Использование встроенной памяти C

Прямой доступ к указателю C обеспечивает более быстрое манипулирование памятью по сравнению с Java /C#, которые полагаются на сбор мусора и упаковку/распаковку. Более того, функция C Resource Acquisition Is Initialization (RAII) упрощает управление памятью и устраняет необходимость в явных финализаторах. вариант C, размещенный на .NET, в некоторых случаях может превосходить C# благодаря возможностям оптимизации его статического компилятора. Это преимущество возникает из-за того, что C/CLI наследует оптимизации от собственного компилятора C.

Заключение

Хотя C традиционно считается более быстрым, чем Java/C# для определенных задач, современные JIT-компиляторы и другие технологии закрыли разрыв в производительности. Тем не менее, C по-прежнему превосходен в тех областях, где первостепенное значение имеет чистая скорость, критично использование памяти или требуются сложные оптимизации. Java/C#, с другой стороны, дает преимущества во времени разработки и простоте использования.

Дополнительные примечания

Недавнее внедрение в Java платформы GraalVM, которая включает в себя Компилятор AOT нацелен на дальнейшее повышение производительности.

Стандарт C 20 языка C представляет концепции, которые еще больше расширяют возможности метапрограммирования и производительность.

Поскольку многоядерность и многопоточность становятся все более распространенными, языковые функции и оптимизации, ориентированные на параллелизм, становятся все более важными.