Java/C# peut-il égaler ou dépasser les performances de C malgré le recours aux machines virtuelles ?

Performances C vs Java/C

Introduction

Malgré la génération de code natif de C et la dépendance de Java/C# aux machines virtuelles, il est on débat souvent de savoir si ce dernier peut égaler ou dépasser les performances de C. Explorons comment les langages de machine virtuelle peuvent y parvenir et discutons des avantages et des inconvénients de chaque approche.

JIT vs. Static Compiler

Les compilateurs juste à temps (JIT) pour Java et C# convertissent code intermédiaire (byte-code ou IL) en code natif au moment de l'exécution. Bien que cela entraîne un coût de compilation initial, cela permet des optimisations qui peuvent correspondre, voire surpasser, les compilateurs statiques. Cependant, les compilateurs JIT ne peuvent pas tout compiler, donc certains codes peuvent encore être plus lents que leur équivalent compilé statiquement.

Métaprogrammation C

La métaprogrammation de modèles en C permet des optimisations qui s'exécutent au moment de la compilation, ce qui donne zéro ou un coût d'exécution minimal. Bien que cette technique ne soit pas toujours applicable, elle peut fournir des accélérations significatives pour certains types de programmes.

Utilisation native de la mémoire de C

L'accès direct par pointeur de C permet une manipulation de la mémoire plus rapide par rapport à Java /C#, qui repose sur le garbage collection et le boxing/unboxing. De plus, l'acquisition de ressources par initialisation (RAII) de C simplifie la gestion de la mémoire et évite le besoin de finaliseurs explicites.

C /CLI vs. C#/VB.NET

C /CLI, un variante de C hébergée par .NET, peut surpasser C# dans certains cas en raison des capacités d'optimisation de son compilateur statique. Cet avantage vient du fait que C /CLI hérite des optimisations du compilateur natif de C.

Conclusion

Bien que C ait traditionnellement été considéré comme plus rapide que Java/C# pour certaines tâches, les compilateurs JIT modernes et autres Les techniques ont comblé l’écart de performance. Cependant, le C excelle toujours dans les domaines où la vitesse brute est primordiale, l'utilisation de la mémoire est critique ou des optimisations complexes sont nécessaires. Java/C#, en revanche, offre des avantages en termes de temps de développement et de facilité d'utilisation.

Notes supplémentaires

• L'adoption récente par Java du framework GraalVM, qui inclut un Le compilateur AOT vise à améliorer encore les performances.
• La norme C 20 de C introduit des concepts qui améliorent encore les capacités et les performances de métaprogrammation.
• À mesure que le multicœur et le multithreading deviennent plus répandus, les fonctionnalités et optimisations du langage sont adaptées vers la concurrence devient de plus en plus important.

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