C 性能与 Java/C

简介

尽管 C 的本机代码生成和 Java/C# 对虚拟机的依赖，但它是经常争论后者是否可以匹配或超过C的性能。让我们探讨虚拟机语言如何实现这一目标，并讨论每种方法的优缺点。

JIT 与静态编译器

用于 Java 和 C# 转换的即时 (JIT) 编译器在运行时将中间代码（字节代码或 IL）转换为本机代码。虽然这会产生初始编译成本，但它允许进行与静态编译器相匹配甚至优于静态编译器的优化。然而，JIT 编译器无法编译所有内容，因此某些代码可能仍然比静态编译的等效代码慢。

C 元编程

C 中的模板元编程支持在编译时执行的优化，从而导致零或最小的运行时间成本。虽然这种技术并不总是适用，但它可以为某些类型的程序提供显着的加速。

C 的本机内存使用

与 Java 相比，C 的直接指针访问提供更快的内存操作/C#，依赖于垃圾收集和装箱/拆箱。此外，C 的资源获取即初始化 (RAII) 简化了内存管理并避免了对显式终结器的需要。

C /CLI 与 C#/VB.NET

C /CLI， .NET 托管的 C 变体，由于其静态编译器的优化功能，在某些情况下可以超越 C#。这一优势源于 C /CLI 继承了 C 的本机编译器的优化。

结论

虽然传统上认为 C 对于某些任务比 Java/C# 更快，但现代 JIT 编译器和其他技术缩小了性能差距。然而，在原始速度至关重要、内存使用至关重要或需要复杂优化的领域，C 仍然表现出色。另一方面，Java/C# 在开发时间和易用性方面具有优势。

附加说明

• Java 最近采用了 GraalVM 框架，其中包括一个高性能AOT编译器，旨在进一步提高性能。
• C的C 20标准引入了进一步增强元编程能力和性能。
• 随着多核和多线程变得越来越普遍，面向并发的语言功能和优化变得越来越重要。