Java 比 C 快？ [关闭]

Question

到目前为止，我所听到的一切都是人们说 Java 通常比 C 慢，但有一些例外（比如涉及什么都不做的代码）。于是我出去测试了一下。我有一个 0 到 999,999 之间的 100,000 个整数的数组。在 C 和 java（在 OS X 上编译）中，我使用双 for 循环从最小到最大对它们进行排序。

结果是 Java 通常在一半的时间内完成。在使用不同数组的 5 次运行中，Java 大约需要 17 秒，而 C 大约需要 32 秒（这包括从文件分配和填充数组的时间，这对于两者来说都可以忽略不计）。

那么，是什么让 Java 代码比 C 代码运行得更快呢？是我遗漏了什么，还是我没有听说过一些底层技术？

编辑：也不确定它是否重要，但我使用 time 命令计时，而不是任何自定义代码。例如：$time java SortArray

至于编译器选项，我现在无法访问该命令行，但它是 OS X 10.10 上的默认 gcc 选项：

gcc sortarray.c -o sortarray

我只是使用默认的 javac 来编译 Java。

javac SortArray.java

C:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SIZE 32

int main()
{
    FILE* file = fopen("bigarray.txt", "r");
    int arraySize = 100000;
    int array[100000] = {};
    int i, j, temp;
    char inputBuffer[SIZE];
    for (i = 0; i < arraySize; i++) {
        fgets(inputBuffer, SIZE, file);
        array[i] = strtod(inputBuffer, NULL);
    }

    for (i = 0; i < arraySize; i++)
        for (j = i + 1; j < arraySize; j++)
            if (array[i] > array[j]) {
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }

    for (i = 0; i < arraySize; i++)
        printf("%d, ", array[i]);

    return 0;
}

Java：

import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class SortArray {
public static void main(String[] args) throws IOException {
    System.out.println("Hello world");
    Scanner s = new Scanner(new File("bigarray.txt"));

    int[] array = new int[100000];
    for(int i=0; i<100000; i++) {
        array[i] = s.nextInt();
    }


    for(int i=0; i<array.length; i++) {
        for(int j=i+1; j<array.length; j++) {
            if (array[i] > array[j]) {
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
    }

    for(int i=0; i<array.length; i++) {
        System.out.print(array[i] + ", ");
    }

}
}

Answer 1

您对它们的运行时间的比较是不公平且有缺陷的。您使用默认编译器选项，但 Java 和 C 在默认情况下启用的优化有所不同。一般来说，在没有开启优化的情况下测量性能本身是完全没有用的，输出在现实世界中可能会完全改变，具体取决于哪个可以优化更多。

Java 在运行时使用 JIT 优化您的代码，即使使用默认选项。

对于 gcc，默认优化选项是 -O0，这意味着根本没有进行任何优化。尝试使用-O2 或-O3 进行更公平的比较。

例如我机器上的结果是：

• 具有默认编译器选项的 C 代码 = 12.5 秒。
• 使用 -O3 启用优化的 C 代码 = 4.5 秒。
• Java 代码 = 8.5 秒。

Answer 2

它们在设计上是两种不同的语言，应该这样对待。

C 是一种低级的可执行编译语言，它可以执行低级硬件操作，例如动态内存分配，以及在非常低的级别访问硬件驱动程序。如果编写效率高，C 通常比 Java 快，但它始终取决于编译器。一些编译器支持编译时优化，通过删除冗余代码和其他不必要的人工制品来生成更高效的代码。

人们说 C 更快的一个原因是因为你可以用它做更多的事情，例如使用低级多线程、内存分配（通过malloc）以及其他可以大大加快程序运行的操作.

另一方面，Java 被编译为 JVM 字节码，其速度完全取决于 JVM（用 C++ 编写）。 Java 具有比 C 更少的低级功能，因此在某些情况下会降低速度，而 C 会运行得更快。

总体而言，您的程序在 C 语言中可能会失去性能的一般原因是您

1. 使用了错误的编译器
2. 编写效率低下的代码
3. 使用了较慢的函数、结构等

但是，在大多数情况下，C 通常运行速度要快得多，而且众所周知，它比 Java 还要快，这也是它成为大多数操作系统和其他高级软件核心的原因之一。

Answer 3

首先比较语言是完全错误的，有时你可以比较同一语言的编译器，但不能比较语言本身

无论如何，java 可能会更快，因为它具有 JIT，这意味着在运行时 java 会收集一些统计信息并可以执行额外的优化或缓存，这对于 c 编译器来说几乎是不可能的

尽管一些 c 编译器具有分析器引导的优化循环，但这种优化的最终结果将/可能运行得更快，也不是 java 代码