Golang vs C: Évaluation de la différence de vitesse

Golang est généralement plus lent que C, mais Golang présente plus d'avantages dans l'efficacité de programmation et de développement simultanée: 1) Le modèle de collecte et de concurrence de Golang de Golang le fait bien fonctionner dans des scénarios de concurrence élevés; 2) C obtient des performances plus élevées grâce à la gestion manuelle de la mémoire et à l'optimisation matérielle, mais a une complexité de développement plus élevée.

introduction

Dans le monde de la programmation, la vitesse est souvent un indicateur clé de la qualité d'une langue. Aujourd'hui, nous allons discuter de la différence de vitesse entre Golang et C. Les deux langues ont été choisies car elles ont toutes deux reçu une attention élevée, mais leurs principes de travail et leur philosophie de conception étaient très différents. Grâce à cet article, vous découvrirez les performances de ces deux langues dans différents scénarios et leurs avantages et inconvénients respectifs. Que vous soyez un nouveau programmeur ou un développeur expérimenté, cet article vous fournira des idées précieuses et une expérience pratique.

Examen des connaissances de base

Golang, ou le langage GO plus communément parlé, est développé par Google et vise à fournir un support de programmation concurrent efficace et une syntaxe concise. L'un de ses objectifs de conception est de faciliter la programmation sans sacrifier les performances. Les fichiers binaires compilés GO peuvent s'exécuter directement sur la plate-forme cible, ce qui le fait bien fonctionner dans le développement de la plate-forme multiples.

C est un langage plus ancien développé par Bjarne Stroustrup en 1983. Il est basé sur le langage C et ajoute les caractéristiques de la programmation orientée objet. C est connu pour ses performances élevées et est largement utilisé dans la programmation de systèmes, le développement de jeux et l'informatique haute performance. Étant donné que C fournit des capacités de contrôle proches du matériel, les développeurs peuvent affiner le code pour atteindre une efficacité d'exécution plus élevée.

Analyse du concept de base ou de la fonction

Mécanismes de performance de Golang et C

Les avantages de performance de Golang se reflètent principalement dans son mécanisme de collecte de déchets et son modèle de concurrence. Le collecteur de déchets GO Language est conçu pour être très efficace et peut recycler la mémoire sans affecter de manière significative les performances du programme. De plus, les mécanismes de goroutine et de canal de Go rendent la programmation simultanée simple et efficace, et ces fonctionnalités permettent de fonctionner parfaitement lors de la manipulation des tâches simultanées.

C s'appuie sur la gestion manuelle de la mémoire et les développeurs doivent gérer eux-mêmes l'attribution et la libération de la mémoire. Bien que cela augmente la complexité du développement, il rend également C plus flexible et efficace dans la gestion de la mémoire. C a plus de place pour l'optimisation des performances, car les développeurs peuvent exploiter directement des ressources matérielles et effectuer des optimisations détaillées.

Comment ça marche

Le compilateur de Golang compilera le code GO dans le code intermédiaire, puis générera du code machine. GO's Runtime fournit des fonctions telles que la collecte des ordures, la planification simultanée. Bien que ces fonctions augmentent certaines frais générales, elles améliorent également considérablement l'efficacité de développement du langage GO.

Le processus de compilation de C est plus complexe, impliquant des étapes de prétraitement, de compilation et de liaison. Le code généré par le compilateur C est généralement plus proche du matériel et peut manipuler directement la mémoire et les registres, ce qui donne à C un avantage de performance naturel.

Exemple d'utilisation

Utilisation de base

Commençons par un exemple simple et comparons à quelle vitesse Golang et C effectuent une boucle simple:

Golang:

 package principal

importer (
    "FMT"
    "temps"
)

func main () {
    Démarrer: = Time.Now ()
    somme: = 0
    pour i: = 0; I <10000000; je {
        sum = i
    }
    écoulé: = temps.
    fmt.printf ("Sum:% d, temps:% v \ n", sum, écoulé)
}

C:

 #include <iostream>
#include <chrono>

int main () {
    auto start = std :: chrono :: high_resolution_clock :: maintenant ();
    somme longue longue = 0;
    pour (int i = 0; i <10000000; i) {
        sum = i;
    }
    auto end = std :: chrono :: high_resolution_clock :: maintenant ();
    Auto Durée = STD :: Chrono :: durée_cast <std :: chrono :: millisecondes> (fin - start);
    std :: cout << "sum:" << sum << ", temps:" << durée.count () << "ms" << std :: endl;
    retour 0;
}

Les fonctions de ces deux programmes sont les mêmes, qui calculent tous deux la somme de 100 à 100 millions. En exécutant ces deux programmes, nous pouvons voir que C est généralement plus rapide que Golang car le fonctionnement de la boucle de C est plus proche du matériel.

Utilisation avancée

Maintenant, regardons les différences de performances lors de la gestion des tâches simultanées:

Golang:

 package principal

importer (
    "FMT"
    "sync"
    "temps"
)

Func Worker (id int, wg * sync.waitgroup, sum * int) {
    différer wg.done ()
    pour i: = 0; I <1000000; je {
        * sum = i
    }
}

func main () {
    Démarrer: = Time.Now ()
    var sum int
    var wg sync.waitgroup
    pour i: = 0; i <4; je {
        wg.add (1)
        Go Worker (I, & WG, & SUM)
    }
    wg.wait ()
    écoulé: = temps.
    fmt.printf ("Sum:% d, temps:% v \ n", sum, écoulé)
}

C:

 #include <iostream>
#include <chrono>
#include <read>
#include <atomic>
#include <Vector>

Vide Worker (int id, std :: atomic <long long> & sum) {
    pour (int i = 0; i <1000000; i) {
        sum.fetch_add (i, std :: Memory_Order_Relaxed);
    }
}

int main () {
    auto start = std :: chrono :: high_resolution_clock :: maintenant ();
    std :: atomic <long long> sum (0);
    std :: vector <std :: thread> threads;
    pour (int i = 0; i <4; i) {
        threads.emplace_back (travailleur, i, std :: ref (sum));
    }
    pour (auto & t: threads) {
        t.join ();
    }
    auto end = std :: chrono :: high_resolution_clock :: maintenant ();
    Auto Durée = STD :: Chrono :: durée_cast <std :: chrono :: millisecondes> (fin - start);
    std :: cout << "sum:" << sum << ", temps:" << durée.count () << "ms" << std :: endl;
    retour 0;
}

Dans cet exemple de concurrence, le goroutine et le canal de Golang rendent la programmation simultanée très simple, tandis que c nécessite std :: thread et std :: atomic pour gérer la concurrence. Bien que C puisse avoir un léger avantage des performances, le modèle de programmation simultanée de Golang est plus facile à utiliser et à maintenir.

Erreurs courantes et conseils de débogage

Une erreur courante lors de l'utilisation de Golang est d'ignorer la gestion du cycle de vie des Goroutines, ce qui peut entraîner des fuites de mémoire. La solution à ce problème consiste à utiliser Sync.WaitGroup pour s'assurer que tous les Goroutines sont exécutés.

En C, une erreur courante consiste à oublier de libérer la mémoire allouée dynamiquement, ce qui peut conduire à des fuites de mémoire. La solution à ce problème consiste à utiliser des pointeurs intelligents tels que std :: unique_ptr et std :: shared_ptr) pour gérer la mémoire.

Optimisation des performances et meilleures pratiques

À Golang, un aspect important de l'optimisation des performances est d'éviter la collection fréquente des ordures. Vous pouvez utiliser Sync.Pool pour réutiliser des objets pour réduire la pression de la collecte des ordures. De plus, l'utilisation rationnelle de la goroutine et du canal peut améliorer considérablement les performances de concurrence.

En C, l'optimisation des performances implique généralement une gestion méticuleuse de la mémoire et une optimisation des algorithmes. L'utilisation de la technologie RAII (acquisition des ressources est initialisation) assure la gestion correcte des ressources et évite les fuites de mémoire. En même temps, en utilisant les caractéristiques de modèle de C, vous pouvez écrire du code générique efficace.

Réflexion approfondie et suggestions

Lorsque vous choisissez Golang ou C, vous devez considérer les besoins spécifiques du projet. Si votre projet nécessite une concurrence élevée et un développement rapide, Golang peut être un meilleur choix. Son modèle de collecte et de concurrence des ordures permet aux développeurs de se concentrer davantage sur la logique commerciale que sur les détails sous-jacents.

Cependant, si votre projet a des exigences de performance extrêmement élevées et que vous avez suffisamment de temps et de ressources pour optimiser attentivement, C est un meilleur choix. C fournit des capacités de contrôle proches du matériel, ce qui peut réaliser une optimisation des performances ultimes.

Dans les projets réels, j'ai utilisé Golang pour développer un service Web très concurrent, qui a utilisé ses mécanismes de goroutine et de canal pour simplifier considérablement la complexité de la programmation simultanée et obtenir de bonnes performances. D'un autre côté, j'ai également utilisé C dans un projet de moteur de jeu qui nécessite des performances extrêmes, et j'ai réalisé un rendu et un calcul efficaces grâce à une gestion méticuleuse de la mémoire et à l'optimisation des algorithmes.

En général, Golang et C ont chacun leurs propres avantages, et quelle langue choisir dépend des exigences de votre projet et de la pile technologique de l'équipe. J'espère que cet article vous fournit des informations précieuses pour vous aider à faire des choix plus intelligents.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!