C与Python的不同在于速度

这篇文章我在一个叫做The Unix Geek的博客中看见,刚好最近对这方面比较感兴趣,就顺手翻了过来,可以探讨探讨。

简介

Python是个非常流行的解释型脚本语言。C是一个非常流行的编译语言。由于其编译的性质,导致C一般比Python要快,但是它是更底层的。相对的,Python编程更加快速和简单。译者注:在目前最权威的TIOBE编程语言排行榜上,Python和C语言分处榜上第6和第2的高位,在脚本语言和编译语言中分别坐着第二把交椅(第一把交椅分别是PHP和Java)。

问题在于,Python程序(在没有输入的情况下)运行时所额外花费的时间相对C而言是否更加划算,以及运行时所用的时间是否比编程时间更加重要。

系统程序

我决定建立一个简单的程序,该程序可以处理以下公式的计算:

{ x + y = 14
{ x^2 + y^2 = 100

我很快用Python写了一遍,找到了答案。然后,我将其翻译成C语言。我知道,在C语言中的同一程序会花费比Python更多一些的代码,但是这并非是我所注意的问题。在继续之前,让我们看看代码:

Python:
x = 1
while x <= 14:
y = 14 – x
print str(x) + "|" + str(y)
if x**2 + y**2 == 100:
print "match"
x = x + 1

C:
#include (<)stdio.h(>)

int main()
{
int x, y, t;

for (x = 1; x <= 14; x++) {
y = 14 – x;
printf("%d|%d\n", x, y);
if ((x*x) + (y*y) == 100)
printf("match\n");
}
return 0;
}

我总是听说C语言永远是最快的语言之一。在命令端口运行这两个程序,我并没看出这两个的运行速度有任何差别。所以我打开Ubuntu的命令端口,并输入如下代码:

time ./a.out
(time指令,紧跟着可以脱离time指令而单独运行的普通指令,运行指令并计时——很明显,这里的测试对象是C程序。)我得到0.001秒real time(真实用时),而user time(用户用时)和system time(系统用时)都是0。

接下来是Python:

time python system.py
结果有些吓人:0.017秒real time,0.012秒user time,0.004秒system time。

当然了,real time的差别毕竟只有16毫秒,不过在长时间运行大量运算的大系统下这个差别就很明显了。

百万程序

我决定将这个设想付诸现实。我写了另一个程序,这个程序将0到1000000之间的所有整数,包括0,依次print输出。当然这和我之前提到的大量运算的情况还是不同的,不过还是给了计算机比较多一些需要print的内容。

Python:
i = 0
while i (<) 1000000 print i
i = i + 1

C:
#include (<)stdio.h(>)

int main ()
{
int i;
for (i = 0; i <>
printf ("%d\n", i);
return 0;
}

然后是测试结果:

C:
real 0m24.625s
user 0m0.652s
sys 0m2.240s

Python:
real 0m29.805s
user 0m1.984s
sys 0m1.812s

结论

我承认,每个语言都有其优势和弱点。但从以上结果看来,我只会在像上面这些小程序这样快捷的编程中,或为C程序建立原型的时候才会用Python,而在运行花费时间更重要的任务中,我无疑会选择C语言。

译者:其实这篇文章中用于测试的程序编写的不是很严谨。在原博客上,这篇文章有不少评论都表示说,虽然他们承认C是比较快,但是这样的测试方法并没有充分利用两种语言的效率最优化机制。不过,具体测试是否准确并非是我所关注的。重点是,一个Java程序员,或者一个C程序员,或者别的什么语言的开发人员,在怎样的情况下,怎样的职业需求,会促使他们学习并使用新的语言呢?

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