Golang gegen C: Bewertung des Geschwindigkeitsunterschieds

Golang ist normalerweise langsamer als C, aber Golang hat mehr Vorteile für die gleichzeitige Programmier- und Entwicklungseffizienz: 1) Golangs Müllsammlung und Parallelitätsmodell macht es in hohen Parallelitätsszenarien gut ab. 2) C erhält eine höhere Leistung durch das manuelle Speichermanagement und die Hardwareoptimierung, weist jedoch eine höhere Komplexität der Entwicklung auf.

Einführung

In der Programmierwelt ist Geschwindigkeit häufig ein Schlüsselindikator für die Qualität einer Sprache. Heute werden wir den Geschwindigkeitsunterschied zwischen Golang und C erörtern. Beide Sprachen wurden ausgewählt, da beide hohe Aufmerksamkeit erhielten, aber ihre Arbeitsprinzipien und ihre Designphilosophie waren sehr unterschiedlich. In diesem Artikel erfahren Sie die Leistung dieser beiden Sprachen in verschiedenen Szenarien und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile. Egal, ob Sie ein neuer Programmierer oder ein erfahrener Entwickler sind, dieser Artikel bietet Ihnen wertvolle Erkenntnisse und praktische Erfahrung.

Überprüfung des Grundwissens

Golang oder die häufiger gesprochene Go -Sprache wurde von Google entwickelt und zielt darauf ab, eine effiziente Unterstützung für die gleichzeitige Programmierung und eine kurze Syntax zu bieten. Eines seiner Designziele ist es, die Programmierung zu erleichtern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Die mit GO zusammengestellten Binärdateien können direkt auf der Zielplattform ausgeführt werden, wodurch es in der plattformübergreifenden Entwicklung gut funktioniert.

C ist eine ältere Sprache, die 1983 von Bjarne Stroustrup entwickelt wurde. Sie basiert auf C-Sprache und fügt die Merkmale der objektorientierten Programmierung hinzu. C ist bekannt für seine hohe Leistung und wird häufig für Systemprogramme, Spieleentwicklung und Hochleistungs-Computing verwendet. Da C Kontrollfunktionen in der Nähe von Hardware bietet, können Entwickler einen Feinabstimmung Code, um eine höhere Ausführungseffizienz zu erzielen.

Kernkonzept oder Funktionsanalyse

Leistungsmechanismen von Golang und C.

Die Leistungsvorteile von Golang spiegeln sich hauptsächlich in seinem Mülleimermechanismus und seinem Parallelitätsmodell wider. Der GO -Sprachmüllsammler ist sehr effizient und kann das Gedächtnis recyceln, ohne die Programmleistung erheblich zu beeinflussen. Darüber hinaus machen die Goroutine- und Kanalmechanismen von GO gleichzeitig einfach und effizient und diese Funktionen werden bei gleichzeitigen Aufgaben hervorragend ausgeführt.

C stützt sich auf das manuelle Speichermanagement, und Entwickler müssen die Allokation und Freigabe des Speichers selbst verwalten. Obwohl dies die Komplexität der Entwicklung erhöht, macht es C auch flexibler und effizienter im Gedächtnismanagement. C verfügt über mehr Raum für die Leistungsoptimierung, da Entwickler Hardwareressourcen direkt betreiben und detaillierte Optimierungen durchführen können.

Wie es funktioniert

Der Compiler von Golang kompiliert den GO -Code in den Zwischencode und generiert dann Maschinencode. Die Laufzeit von Go bietet Funktionen wie Müllsammlung und gleichzeitige Planung. Obwohl diese Funktionen etwas Gemeinkosten erhöhen, verbessern sie auch die Entwicklungseffizienz der GO -Sprache erheblich.

Der Kompilierungsprozess von C ist komplexer und umfasst die Vorverarbeitung, Zusammenstellung und Verknüpfung von Schritten. Der vom C -Compiler generierte Code liegt normalerweise näher an der Hardware und kann den Speicher und Registern direkt manipulieren, was C einen natürlichen Leistungsvorteil verschafft.

Beispiel für die Nutzung

Grundnutzung

Beginnen wir mit einem einfachen Beispiel und vergleichen Sie, wie schnell Golang und C eine einfache Schleife durchführen:

Golang:

 Paket Main

importieren (
    "fmt"
    "Zeit"
)

func main () {
    Start: = time.now ()
    Summe: = 0
    für i: = 0; i <10000000; ich {
        sum = i
    }
    verstrichen: = Zeit.Since (Start)
    fmt.printf ("sum: %d, Zeit: %v \ n", sum, verstrichen)
}

C:

 #include <iostream>
#Include <HRONO>

int main () {
    auto start = std :: chrono :: High_Resolution_clock :: Now ();
    lange lange Summe = 0;
    für (int i = 0; i <10000000; i) {
        sum = i;
    }
    auto end = std :: chrono :: High_Resolution_clock :: Now ();
    automatisch duration = std :: chrono :: duration_cast <std :: chrono :: milliseconds> (Ende - Start);
    std :: cout << "sum:" << sum << ", Zeit:" << duration.count () << "ms" << std :: endl;
    Rückkehr 0;
}

Die Funktionen dieser beiden Programme sind gleich, die beide die Summe von 100 bis 100 Millionen berechnen. Durch das Ausführen dieser beiden Programme können wir sehen, dass C normalerweise schneller als Golang ist, da der Schleifenbetrieb von C näher an der Hardware liegt.

Erweiterte Verwendung

Schauen wir uns nun die Leistungsunterschiede an, wenn Sie gleichzeitige Aufgaben erledigen:

Golang:

 Paket Main

importieren (
    "fmt"
    "Synchronisation"
    "Zeit"
)

Func Worker (ID int, wg *sync.waitgroup, sum *int) {
    aufschieben wg.done ()
    für i: = 0; i <1000000; ich {
        *sum = i
    }
}

func main () {
    Start: = time.now ()
    var sum int
    var wg sync.waitgroup
    für i: = 0; i <4; ich {
        wg.add (1)
        Go Worker (i, & wg & sum)
    }
    wg.wait ()
    verstrichen: = Zeit.Since (Start)
    fmt.printf ("sum: %d, Zeit: %v \ n", sum, verstrichen)
}

C:

 #include <iostream>
#Include <HRONO>
#include <Thread>
#include <atomic>
#include <Vector>

void Worker (int id, std :: atomic <Long Long> sum) {
    für (int i = 0; i <1000000; i) {
        sum.fetch_add (i, std :: memory_order_relaxed);
    }
}

int main () {
    auto start = std :: chrono :: High_Resolution_clock :: Now ();
    std :: atomic <Long> sum (0);
    std :: vector <std :: thread> threads;
    für (int i = 0; i <4; i) {
        threads.emplace_back (Arbeiter, i, std :: ref (sum));
    }
    für (auto & t: threads) {
        T.Join ();
    }
    auto end = std :: chrono :: High_Resolution_clock :: Now ();
    automatisch duration = std :: chrono :: duration_cast <std :: chrono :: milliseconds> (Ende - Start);
    std :: cout << "sum:" << sum << ", Zeit:" << duration.count () << "ms" << std :: endl;
    Rückkehr 0;
}

In diesem Beispiel für Parallelität machen Golangs Goroutine und Kanal die gleichzeitige Programmierung sehr einfach, während C STD :: Thread und std :: atomic benötigt, um Parallelität zu verarbeiten. Während C möglicherweise einen leichten Vorteil in der Leistung hat, ist das gleichzeitige Programmiermodell von Golang einfacher zu verwenden und zu warten.

Häufige Fehler und Debugging -Tipps

Ein häufiger Fehler bei der Verwendung von Golang besteht darin, die Lebenszyklusmanagement von Goroutinen zu ignorieren, was zu Speicherlecks führen kann. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, Sync.waitGroup zu verwenden, um sicherzustellen, dass alle Goroutinen ausgeführt werden.

In C besteht ein häufiger Fehler darin, das dynamisch zugewiesene Speicher zu vergessen, was zu Speicherlecks führen kann. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, intelligente Zeiger wie STD :: Unique_Ptr und Std :: Shared_ptr) zu verwenden, um den Speicher zu verwalten.

Leistungsoptimierung und Best Practices

In Golang besteht ein wichtiger Aspekt der Leistungsoptimierung darin, eine häufige Müllsammlung zu vermeiden. Sie können Sync.Pool verwenden, um Objekte wiederzuverwenden, um den Druck der Müllsammlung zu verringern. Darüber hinaus kann der rationale Einsatz von Goroutine und Kanal die Parallelitätsleistung erheblich verbessern.

In C beinhaltet die Leistungsoptimierung normalerweise eine sorgfältige Speicherverwaltung und die Algorithmusoptimierung. Die Verwendung von RAII -Technologie (Ressourcenakquisition ist die Initialisierung) sorgt für die korrekte Verwaltung von Ressourcen und vermeidet Speicherlecks. Gleichzeitig können Sie mit den Vorlagenmerkmalen von C effizienten generischen Code schreiben.

Eingehender Denken und Vorschläge

Bei der Auswahl von Golang oder C müssen Sie die spezifischen Anforderungen des Projekts berücksichtigen. Wenn Ihr Projekt eine hohe Parallelität und eine schnelle Entwicklung erfordert, ist Golang möglicherweise eine bessere Wahl. Das Müllsammlung und das Parallelitätsmodell ermöglichen es Entwicklern, sich mehr auf die Geschäftslogik als auf die zugrunde liegenden Details zu konzentrieren.

Wenn Ihr Projekt jedoch über äußerst hohe Leistungsanforderungen verfügt und Sie über genügend Zeit und Ressourcen verfügen, um sorgfältig zu optimieren, ist C eine bessere Wahl. C bietet Kontrollfunktionen in der Nähe von Hardware, die eine ultimative Leistungsoptimierung erzielen können.

In den tatsächlichen Projekten habe ich Golang verwendet, um einen sehr gleichzeitigen Webdienst zu entwickeln, der seine Goroutine- und Kanalmechanismen verwendete, um die Komplexität der gleichzeitigen Programmierung erheblich zu vereinfachen und eine gute Leistung zu erzielen. Andererseits habe ich auch C in einem Game Engine -Projekt verwendet, das extreme Leistung erfordert, und eine effiziente Renderung und Berechnung durch sorgfältige Speicherverwaltung und Algorithmusoptimierung erreicht.

Im Allgemeinen haben Golang und C jeweils ihre eigenen Vorteile und welche Sprache zu wählen, hängt von Ihren Projektanforderungen und dem Technologiestapel des Teams ab. Hoffentlich bietet Ihnen dieser Artikel einige wertvolle Erkenntnisse, mit denen Sie intelligenteren Entscheidungen treffen können.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGolang gegen C: Bewertung des Geschwindigkeitsunterschieds. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!