Golang und C: Parallelität gegen Rohgeschwindigkeit

Golang ist in Gleichzeitigkeit besser als C, während C bei Rohgeschwindigkeit besser als Golang ist. 1) Golang erreicht eine effiziente Parallelität über Goroutine und Kanal, die zum Umgang mit einer großen Anzahl von gleichzeitigen Aufgaben geeignet ist. 2) C bietet eine hohe Leistung in der Nähe der Hardware durch Compiler -Optimierung und Standardbibliothek, die für Anwendungen geeignet ist, die eine extreme Optimierung erfordern.

Einführung

In der Programmierwelt sind Golang und C zwei Riesen, die jeweils einzigartige Vorteile in verschiedenen Bereichen zeigen. Was wir heute untersuchen werden, ist der Vergleich zwischen Golang und C in Parallelität und Originalgeschwindigkeit. In diesem Artikel erfahren Sie, wie diese beiden Sprachen bei gleichzeitigen Aufgaben und ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen mit hoher Leistung abwickeln und hohe Leistung verfolgen. Egal, ob Sie ein Anfänger oder ein erfahrener Entwickler sind, Sie können einige neue Erkenntnisse und Gedanken davon gewinnen.

Überprüfung des Grundwissens

Golang, allgemein bekannt als Go, ist eine moderne Programmiersprache, die von Google entwickelt wurde. Sein ursprüngliches Design ist die Vereinfachung der gleichzeitigen Programmierung. Sein Parallelitätsmodell basiert auf CSP (Kommunizieren von sequentiellen Prozessen) und verwendet Goroutine und Kanal, um eine effiziente Parallelitätsverarbeitung zu erreichen. C hingegen ist eine ausgereifte Programmiersprache, die für ihre hohe Leistung und ihre enge Hardwarekontrolle bekannt ist. Die gleichzeitige Programmierung von C beruht hauptsächlich auf Faden- und Verriegelungsmechanismen in der Standardbibliothek.

Bevor wir über Gleichzeit- und Rohgeschwindigkeit diskutieren, müssen wir einige grundlegende Konzepte verstehen. Die Parallelität bezieht sich auf die Fähigkeit eines Programms, mehrere Aufgaben gleichzeitig zu erledigen, während die ursprüngliche Geschwindigkeit auf die Effizienz der Einzel-Thread-Ausführung eines Programms ohne Berücksichtigung der Parallelität bezieht.

Kernkonzept oder Funktionsanalyse

Parallelität von Golang

Golangs Parallelitätsmodell ist eines seiner Höhepunkte. Mit Goroutine und Kanal können Entwickler leicht einen gleichzeitigen Code schreiben. Goroutine ist ein leichtgewichtiger Faden mit sehr kleinem Overhead für Start und Schalten, während der Kanal einen Kommunikationsmechanismus zwischen Goroutinen bietet und die üblichen Rennbedingungen und Deadlockprobleme in herkömmlichen Fadenmodellen vermeiden.

 Paket Main

importieren (
    "fmt"
    "Zeit"
)

Func sagt (s String) {
    für i: = 0; i <5; ich {
        time.sleep (100 * time.millisecond)
        fmt.println (s)
    }
}

func main () {
    Go sagt ("Welt")
    Sag ("Hallo")
}

Dieses einfache Beispiel zeigt, wie Goroutine verwendet wird, um zwei Funktionen gleichzeitig auszuführen. Das Parallelitätsmodell von Golang ist nicht nur einfach zu bedienen, sondern auch hervorragend, wenn es sich um eine große Anzahl von gleichzeitigen Aufgaben befasst.

Die ursprüngliche Geschwindigkeit von C

C ist bekannt für seine hohe Leistung, insbesondere wenn es erforderlich ist, die Hardware direkt zu betreiben und den Code zu optimieren. Der C -Compiler kann verschiedene Optimierungen durchführen, damit der Code bei der Ausführung extrem hohe Effizienz erzielt. Die Standardbibliothek von C bietet eine Vielzahl von Containern und Algorithmen, und Entwickler können die am besten geeignete Implementierung entsprechend ihren Anforderungen auswählen.

 #include <iostream>
#include <Vector>
#include <Algorithmus>

int main () {
    std :: vector <int> numbers = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3};
    std :: sort (numbers.begin (), number.end ());
    für (int num: number) {
        std :: cout << num << "";
    }
    Rückkehr 0;
}

Dieses Beispiel zeigt, wie effizient C bei der Verarbeitung von Daten ist. Mit std::sort In der Standardbibliothek können wir einen Vektor schnell sortieren.

Beispiel für die Nutzung

Golangs Parallelitätsbeispiel

Golangs gleichzeitige Programmierung ist sehr intuitiv. Schauen wir uns ein komplexeres Beispiel an, indem wir Goroutine und Kanal verwenden, um einen einfachen gleichzeitigen Server zu implementieren.

 Paket Main

importieren (
    "fmt"
    "net/http"
    "Synchronisation"
)

var wg sync.waitgroup

Func Handler (W http.Responsewriter, r *http.request) {
    fmt.fprintf (W, "Hallo, %s!", R.Url.Path [1:])
    wg.done ()
}

func main () {
    http.handlefunc ("/", Handler)
    Server: = & http.server {addr: ": 8080"}
    go func () {
        wg.add (1)
        server.ListenandServe ()
    } ())
    wg.wait ()
}

In diesem Beispiel wird angezeigt, wie Sie mit Goroutine einen HTTP -Server starten und darauf warten, dass der Server über sync.WaitGroup heruntergefahren wird.

Beispiel für die ursprüngliche Geschwindigkeit für c

C Bei der Verfolgung der Originalgeschwindigkeit können verschiedene Optimierungstechniken verwendet werden, um die Leistung zu verbessern. Schauen wir uns ein Beispiel an, bei dem C mit C eine schnelle Matrix -Multiplikation implementiert wird.

 #include <iostream>
#include <Vector>

void matrixMultiply (const std :: vector <std :: vector <int >> & a, const
    int n = a.size ();
    für (int i = 0; i <n; i) {
        für (int j = 0; j <n; j) {
            Ergebnis [i] [j] = 0;
            für (int k = 0; k <n; k) {
                Ergebnis [i] [j] = a [i] [k] * b [k] [j];
            }
        }
    }
}

int main () {
    int n = 3;
    std :: vector <std :: vector <int >> a = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    std :: vector <std :: vector <int >> b = {{9, 8, 7}, {6, 5, 4}, {3, 2, 1}};
    std :: vector <std :: vector <int >> result (n, std :: vector <int> (n));

    matrixmultiply (a, b, result);

    für (int i = 0; i <n; i) {
        für (int j = 0; j <n; j) {
            std :: cout << Ergebnis [i] [j] << "";
        }
        std :: cout << std :: endl;
    }

    Rückkehr 0;
}

In diesem Beispiel wird angezeigt, wie C C zum Implementieren eines effizienten Matrix -Multiplikations -Algorithmus verwendet wird. Die Leistung kann durch Techniken wie die Manipulation des direkten Gedächtnisses und die Verwendung der Schleifenerweiterung erheblich verbessert werden.

Häufige Fehler und Debugging -Tipps

Zu den häufigen Parallelitätsfehlern in Golang gehören Goroutine -Lecks und Kanal -Deadlocks. Ein Goroutine -Leck bezieht sich auf eine Goroutine, die nicht korrekt geschlossen wird, was dazu führt, dass die Ressource nicht freigegeben wird. Channel Deadlock bezieht sich auf mehrere Goroutinen, die auf die Operationen des anderen warten, wodurch das Programm die Ausführung nicht fortsetzen kann. Um diese Probleme zu vermeiden, müssen Entwickler sicherstellen, dass jede Goroutine über eine klare Endbedingung verfügt und der Puffer des Kanals korrekt verwendet wird.

Zu den häufigsten Leistungsproblemen gehören Speicherlecks und unnötiges Kopieren. Speicherleck bezieht sich auf das Programm, das den zugewiesenen Speicher während des Betriebs nicht ordnungsgemäß freigesetzt hat, was zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Speicherverwendung führt. Unnötiges Kopieren bezieht sich auf unnötiges Kopieren von Objekten beim Übergeben von Parametern oder Rückgabetwerten, wodurch die Leistung des Programms verringert wird. Um diese Probleme zu vermeiden, müssen Entwickler intelligente Zeiger verwenden, um den Speicher zu verwalten und zu versuchen, Referenz zu verwenden oder Semantik zu verschieben, um Kopien zu reduzieren.

Leistungsoptimierung und Best Practices

Golangs Leistungsoptimierung

Die Leistungsoptimierung von Golang konzentriert sich hauptsächlich auf die Planung und das Ressourcenmanagement gleichzeitiger Aufgaben. Durch die rationale Verwendung von Goroutine und Kanal kann die Parallelitätsleistung des Programms erheblich verbessert werden. Darüber hinaus wirkt sich der Golangs Müllsammlung Mechanismus auch auf die Leistung aus. Entwickler können die Betriebseffizienz des Programms optimieren, indem sie die Müllsammlungsparameter einstellen.

 Paket Main

importieren (
    "fmt"
    "Laufzeit"
    "Synchronisation"
)

func main () {
    runtime.gomaxprocs (4) // Setzen Sie die maximale Parallelitätszahl var wg sync.waitgroup Group
    für i: = 0; i <1000; ich {
        wg.add (1)
        Go func (i int) {
            aufschieben wg.done ()
            fmt.printf ("goroutine %d \ n", i)
        }(ich)
    }
    wg.wait ()
}

Dieses Beispiel zeigt, wie die Parallelitätsleistung von Golang durch Einrichten GOMAXPROCS optimiert wird.

Leistungsoptimierung von C

Die Leistungsoptimierung von C ist komplexer und erfordert, dass Entwickler ein detailliertes Verständnis der Hardware und des Compilers haben. Häufige Optimierungstechniken sind Schleifenerweiterung, Cache-Freundlichkeit, SIMD-Anweisungen usw. Durch diese Techniken können Entwickler die ursprüngliche Geschwindigkeit von C-Programmen erheblich erhöhen.

 #include <iostream>
#include <Vector>

void optimizedMatrixMultiply (const std :: vector <std :: vector <int >> & a, const
    int n = a.size ();
    für (int i = 0; i <n; i) {
        für (int j = 0; j <n; j) {
            int sum = 0;
            für (int k = 0; k <n; k) {
                sum = a [i] [k] * b [k] [j];
            }
            Ergebnis [i] [j] = sum;
        }
    }
}

int main () {
    int n = 3;
    std :: vector <std :: vector <int >> a = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    std :: vector <std :: vector <int >> b = {{9, 8, 7}, {6, 5, 4}, {3, 2, 1}};
    std :: vector <std :: vector <int >> result (n, std :: vector <int> (n));

    optimizedMatrixMultiply (a, b, Ergebnis);

    für (int i = 0; i <n; i) {
        für (int j = 0; j <n; j) {
            std :: cout << Ergebnis [i] [j] << "";
        }
        std :: cout << std :: endl;
    }

    Rückkehr 0;
}

Dieses Beispiel zeigt, wie der Matrix -Multiplikationsalgorithmus von C durch Schleifenerweiterung und Cache -Freundlichkeit optimiert wird.

Best Practices

Egal, ob es sich um Golang oder C handelt, die Best Practices zum Schreiben eines effizienten Codes enthalten Folgendes:

• Lesbarkeit der Code: Stellen Sie sicher, dass der Code leicht zu verstehen und zu warten ist, und vermeiden Sie eine Überoptimierung, die es schwierig macht, den Code zu lesen.
• Modulares Design: Teilen Sie den Code in unabhängige Module auf, um das Testen und Wiederverwendung leicht zu testen.
• Leistungstests: Durchführen Sie regelmäßig Leistungstests, um sicherzustellen, dass die Optimierungsmaßnahmen tatsächlich wirksam sind.
• Dokumentation und Kommentare: Detaillierte Dokumentation und Kommentare können anderen Entwicklern helfen, die Absicht und die Implementierungsprinzipien des Codes zu verstehen.

Durch diese Best Practices können Entwickler Code schreiben, der sowohl effizient als auch einfach zu warten ist.

abschließend

Golang und C haben ihre eigenen Vorteile in Bezug auf Parallelität und primitive Geschwindigkeit. Mit seinem einfachen Parallelitätsmodell und dem effizienten Goroutine -Mechanismus eignet sich Golang für die Entwicklung von Anwendungen, die eine große Anzahl von gleichzeitigen Aufgaben erledigen müssen. C mit seiner engen Hardwarekontrolle und hoher Leistung eignet sich für die Entwicklung von Anwendungen, die eine extreme Optimierung erfordern. Welche Sprache zu wählen ist, hängt von den spezifischen Anforderungen und Projektzielen ab. Hoffentlich hilft Ihnen dieser Artikel, die Eigenschaften dieser beiden Sprachen besser zu verstehen und kluge Entscheidungen in der tatsächlichen Entwicklung zu treffen.

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