Существует несколько языков программирования. там, каждый со своими особенностями и особенностями. Из-за различных вариантов дизайна и вариантов использования, некоторые из них быстрее или медленнее, чем другие. Конечно, эта скорость (или ее отсутствие) обычно имеет свою цену. Проще говоря, именно эти различия вызывают эти изменения производительности.
Что такое язык программирования?
Независимо от того, как выглядят языки программирования, они все равно делают одно и то же: заставляют ваш компьютер что-то делать. Все строки кода в конечном итоге преобразуются в ряд неясных чисел (также известный как машинный код). Можно сказать, что все языки программирования после машинного кода (включая ассемблер, который отображает числа в удобочитаемые слова) предназначены для облегчения создания программного обеспечения.
Эти языки можно классифицировать, посмотрев на уровень абстракции, который они делают для программистов. По сути, именно об этом заботится сам язык, то есть вещи, которые на более низком уровне будут обрабатываться вручную. Это, как правило, облегчает программирование на языках высокого уровня , потому что есть немного меньше, чтобы учиться и помнить о.
Примером этого является управление памятью . Для некоторых языков с меньшей абстракцией программист должен вручную указать, сколько ОЗУ им нужно для этой задачи, а затем отпустите ее, как только она будет выполнена. Если они этого не делают, или если что-то происходит, что они не учитывают, это использование памяти может расти и расти. Языки высокого уровня, такие как Java, делают это автоматически.
Стоимость автоматизации
При этом, безусловно, есть некоторые недостатки использования языков более высокого уровня. А именно скорость. Иногда, чем больше это выходит из-под контроля программиста, тем менее эффективной может стать программа.
Например, языки с автоматическим управлением памятью (обычно называемые сборкой мусора ) могут работать медленнее, чем те, которые не реализуют это. Это потому, что программе нужно время, чтобы пройти через себя и очистить память через определенные промежутки времени.
Компиляция: ваш пробег может меняться
Как правило, программы, написанные на таких языках, как C и C ++, считаются быстрее большинства. Большинство операционных систем написаны с использованием их, а также некоторого ассемблера еще более низкого уровня. Одним из основных факторов этого является то, что они компилируются. скомпилировать (по сравнению с интерпретацией).
Это означает, что перед запуском исходный код программы сначала переводится на более низкий уровень: машинный код. Получающиеся в результате продукты называются двоичными файлами (например, файлами DLL), которые связаны между собой соответствующими файлами, чтобы заставить их работать, создавая то, что называется исполняемым файлом.
Однако одним из недостатков этого является время, необходимое для фактической компиляции таких программ. Крупные, такие как Mozilla Firefox может занять около получаса или около того. К счастью, большинство программ в наши дни делают этот процесс заранее, что упрощает их установку и использование.
Поскольку конечный результат написан на языке, понятном компьютеру, он, как правило, довольно быстрый. Сравните это с интерпретируемыми языками, которые проходят еще один шаг. Сказав это, не все скомпилированные языки одинаковы.
Эффективность компилятора
Чтобы перевести любой код в нечто, понятное компьютеру (машинный код), его необходимо запустить с помощью специальной программы, называемой компилятором . Один язык может иметь несколько компиляторов для него. Например, и GCC (GNU Compiler Collection), и Clang могут использоваться для компиляции программ. скомпилировать скомпилировать написано на C.
Поскольку задачей компилятора является перевод программы в машинный код, то, насколько хорошо она это сделает, может несколько повлиять на ее скорость. Один и тот же источник может иметь немного разные результаты, в зависимости, например, от конфигурации компилятора.
Это также может означать, что разные скомпилированные языки могут работать быстрее или медленнее, чем другие. Как правило, C и C ++ говорят, что это очень быстро, поскольку компиляторы для них прошли годы разработки и улучшения. Другие языки не всегда такой зрелости
Язык интерпретации: еще один шаг
Как уже было сказано, интерпретируемые языки не компилируются заранее. Вместо этого они переводятся во время работы, как правило, отдельной программой, известной как переводчик . Например, Java-программы запускаются через нечто, называемое JVM (виртуальная машина Java).
Поскольку эти языки не нуждаются в предварительной компиляции, программы, написанные на них, как правило, гораздо проще создавать и тестировать. В результате, однако, само программное обеспечение может быть значительно медленнее. Интерпретаторы выполняют источник программы построчно, что влечет за собой снижение скорости. Наряду с этим самому переводчику требуется немного времени для запуска.
Байт-код: легкий компромисс
Из-за их несколько более медленной природы многие интерпретируемые языки фактически используют некоторую форму компиляции, чтобы ускорить их работу. Перед запуском эти программы переводятся в байт-код , тип языка, с которым легко работать переводчикам. Например, Java и Python сделайте это перед запуском, создав файлы CLASS и PYC соответственно.
По сути, это некий компромисс между простотой разработки и скоростью. Это быстрее, чем просто интерпретируемый код, и проще в настройке, чем его полностью скомпилированные аналоги. Байт-код также имеет дополнительное преимущество, заключающееся в большей переносимости по сравнению с программами, скомпилированными для машинного кода. Если для архитектуры ЦП существует интерпретатор , он будет работать.
В некоторых языках есть так называемая JIT-компиляция . По сути, он берет байт-код и компилирует его в машинный код. Как следует из названия, это происходит во время работы программы. Он предназначен для ускорения выполнения за счет более медленного первого запуска, поскольку для его компиляции требуется время.
Не парься
Несмотря на это, эти различия на самом деле не являются проблемой для большинства людей, особенно в связи с тем, что компьютеры становятся все быстрее и быстрее каждый год. Хотя некоторые языки программирования, безусловно, быстрее других, на самом деле важно, чтобы они что-то сделали.
Конечно, если у вас большой опыт в программировании, вы можете попытаться повысить производительность своего кода. Но если вы только начинаете, гораздо лучше побеспокоиться об изучении движений. в первую очередь. Неважно, насколько быстрым или медленным считается язык, если в конце концов ничего не написано.
Есть также вопрос использования правильного инструмента для работы. Например, язык ассемблера очень хорош для написания операционных систем, потому что он очень низкий уровень. Но для обычных настольных приложений это излишне Существуют также языки, разработанные для Интернета. и так далее.
Какие факторы вы учитываете при изучении языка программирования?