Warum sind einige Programmiersprachen schneller als andere?

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Programmiersprachen-Geschwindigkeit

Es gibt eine Vielzahl von Programmiersprachen, jede mit ihren ganz eigenen Eigenschaften und auch Attributen. Aufgrund verschiedener Designentscheidungen und auch Verwendungsinstanzen sind einige schneller oder langsamer als andere. Offensichtlich ist dieser Preis (oder das Fehlen desselben) im Allgemeinen mit einem Preis verbunden. Mit anderen Worten, es sind diese Unterschiede, die diese Effizienzänderungen bewirken.

Was ist eine Programmiersprache?

Egal wie Programmiersprachen aussehen, sie tun immer noch den gleichen Punkt: Ihren Computer dazu zu bringen, etwas zu tun. Alle Codezeilen werden irgendwann einer Sammlung seltener Zahlen (auch als Gerätecode bezeichnet) gleichgesetzt. Man könnte behaupten, dass alle Programmiersprachen jenseits des Gerätecodes (bestehend aus Assembler, der Zahlen auf lesbare Wörter abbildet) entwickelt wurden, um die Erstellung von Software zu erleichtern.

Versammlung

Diese Sprachen können identifiziert werden, indem man sich das Niveau von . anschaut Abstraktion Sie bieten Entwicklern. In erster Linie kümmert sich die Sprache selbst darum, Punkte, die in geringerem Maße sicherlich manuell erledigt werden würden. Dies macht den Einstieg in höhere Sprachen viel einfacher, da es etwas weniger zu lernen und zu beachten gibt.

Ein Beispiel dafür ist Speicherverwaltung Bei einigen Sprachen mit viel weniger Abstraktion muss ein Entwickler von Hand angeben, wie viel RAM er für die verfügbare Aufgabe benötigt, und ihn anschließend starten, wenn er fertig ist. Wenn sie dies nicht tun oder etwas passiert, das sie nicht repräsentieren, kann dieser Speicherverbrauch wachsen und auch wachsen. Höhere Sprachen wie Java erledigen dies automatisch.

Die Kosten der Automatisierung

Davon abgesehen gibt es sicherlich einige Nachteile bei der Verwendung von Sprachen mit höherem Niveau. Konkret bewerten. Manchmal kann ein Programm umso weniger effizient sein, je mehr einem Entwickler entzogen wird.

Zum Beispiel Sprachen mit automatischer Speicherverwaltung (normalerweise als Müllabfuhr kann langsamer sein als solche, die dies nicht anwenden. Dies liegt daran, dass das Programm Zeit benötigt, um sich selbst zu durchlaufen und in bestimmten Abständen auch den Speicher zu löschen.

Müllabfuhr

Zusammenstellen: Ihr Kilometerstand kann variieren

Typischerweise wird behauptet, dass Programme, die in Sprachen wie C und C++ geschrieben sind, schneller sind als die meisten. Die meisten Betriebssysteme werden mit ihnen erstellt, zusätzlich zu einigen noch reduzierten Einrichtungscodes. Zu den wichtigsten Elementen gehört, dass sie zusammengefügt (im Vergleich zur Interpretation) werden.

Dies bedeutet, dass der Quellcode des Programms vor der Ausführung zuerst direkt in eine niedrigere Ebene umgewandelt wird: Maschinencode. Die resultierenden Elemente werden als Binärdateien (zB DLL-Dokumente) bezeichnet, die mit den entsprechenden Dokumenten verknüpft werden, damit sie funktionieren, wodurch eine sogenannte ausführbare Datei entsteht.

Binärdateien

Ein Nachteil davon ist jedoch die Zeit, die benötigt wird, um solche Programme tatsächlich zusammenzustellen. Große wie Mozilla Firefox können eine gute halbe Stunde oder so beanspruchen. Glücklicherweise führen die meisten Softwareprogramme heutzutage dieses Verfahren im Voraus durch, wodurch es weniger kompliziert ist, es einfach zu installieren und zu verwenden.

Angesichts der Tatsache, dass das Abschlussergebnis in einer Sprache erstellt wird, die ein Computersystem direkt verstehen kann, neigt es dazu, ziemlich schnell zu sein. Vergleichen Sie dies mit analysierten Sprachen, die einen weiteren Schritt durchlaufen. Allerdings fallen nicht alle Sprachen zusammen.

Compiler-Effizienz

Um eine beliebige Art von Code in etwas umzuwandeln, das ein Computersystem verstehen kann (Gerätecode), muss ein einzigartiges Programm namens a durchlaufen werden Compiler Eine Sprache kann mehrere Compiler dafür haben. Beispielsweise können sowohl GCC (GNU Compiler Collection) als auch Clang verwendet werden, um in C erstellte Programme zu kompilieren.

Da es die Aufgabe des Compilers ist, ein Programm direkt in Gerätecode zu übersetzen, kann seine Geschwindigkeit eher seine Geschwindigkeit beeinflussen. Dieselbe Quelle kann zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, beispielsweise abhängig davon, wie der Compiler konfiguriert ist.

gcc-Compiler

Dies kann zusätzlich bedeuten, dass verschiedene assemblierte Sprachen schneller oder langsamer arbeiten können als andere. Im Allgemeinen wird behauptet, dass sowohl C als auch C++ sehr schnell sind, wenn man bedenkt, dass die Compiler für sie jahrelange Entwicklung und auch Verbesserungen durchlaufen haben. Andere Sprachen haben nicht immer diese Reife.

Übersetzte Sprache: Ein weiterer Schritt

Wie bereits behauptet, werden übersetzte Sprachen nicht im Voraus kompiliert. Vielmehr werden sie während der Ausführung gleichgesetzt, im Allgemeinen von einem anderen Programm, das als an . bekannt ist Dolmetscher Java-Programme werden beispielsweise über eine sogenannte JVM (Java Virtual Machine) ausgeführt.

Da diese Sprachen keine vorherige Sammlung benötigen, sind Programme, die in ihnen geschrieben wurden, im Allgemeinen viel einfacher zu erstellen und zu testen. Aus diesem Grund kann die Software selbst jedoch dramatisch langsamer sein. Interpreter führen die Ressource eines Programms Zeile für Zeile aus, was eine Gebührenstrafe aufrechterhält. Zusammen damit braucht der Dolmetscher selbst ein wenig Zeit zum Starten.

Bytecode: Ein kleiner Kompromiss

Aufgrund ihrer eher langsameren Natur verwenden mehrere interpretierte Sprachen wirklich irgendeine Form des Kompilierens, um ihre Leistung zu beschleunigen. Vor der Ausführung werden diese Programme übersetzt in Bytecode , eine Art Sprache, mit der Dolmetscher leicht arbeiten können. Sowohl Java als auch Python tun dies beispielsweise vor der Ausführung und erstellen CLASS- bzw. PYC-Dateien.

Java-Bytecode

Im Wesentlichen ist es ein kleines Zugeständnis zwischen der Einfachheit des Fortschritts und der Geschwindigkeit. Es ist schneller als einfach interpretierter Code und auch viel einfacher zu erstellen als seine vollständig zusammengestellten Gegenstücke. Bytecode hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass es im Vergleich zu Programmen, die in Gerätecode kompiliert wurden, mobiler ist. Wenn der Interpreter für den CPU-Stil existiert, wird er sicherlich ausgeführt.

In einigen Sprachen gibt es auch etwas namens JIT (just-in-time) Zusammenstellung Im Allgemeinen nimmt es Bytecode und fügt ihn zu Gerätecode zusammen. Wie der Name vermuten lässt, geschieht dies während das Programm läuft. Es soll die Ausführung beschleunigen, auf Kosten eines langsameren ersten Starts, da Komponenten davon Zeit zum Kompilieren benötigen.

Nicht schwitzen

Abgesehen davon sind diese Unterschiede für die meisten Menschen kein wirkliches Problem, insbesondere da die Computersysteme jedes Jahr immer schneller werden. Während einige Programmsprachen definitiv schneller sind als andere, ist es wirklich wichtig, dass etwas erledigt wird.

Sicher, wenn Sie wirklich Erfahrung mit Programmen haben, ist es in Ordnung, zu versuchen, die Leistung Ihres Codes herauszufordern. Wenn Sie jedoch gerade erst anfangen, ist es viel besser, sich darauf zu konzentrieren, die Bewegungen von Anfang an zu entdecken. Es spielt keine Rolle, wie schnell oder reduziert eine Sprache betrachtet wird, wenn dennoch absolut nichts im Ausgangspunkt erstellt wird.

Hinzu kommt die Frage, das ideale Werkzeug für den Job zu nutzen. Das Einrichten von Sprache ist zum Beispiel hervorragend zum Erstellen von Betriebssystemen geeignet, da es so niedrig ist. Für routinemäßige Desktop-Anwendungen ist es jedoch übertrieben. Es gibt auch Sprachen für das Web oder Code, der Fehler wie TypeScript usw. reduziert.

Welche Faktoren berücksichtigen Sie beim Ermitteln einer Programmsprache?

Im Allgemeinen sollen Programme, die in Sprachen wie C und auch C++ erstellt wurden, schneller sein als viele andere. Da diese Sprachen keine vorherige Kompilierung benötigen, sind in ihnen geschriebene Programme normalerweise viel einfacher zu erstellen und auch zu untersuchen. Das Einrichten von Sprache ist zum Beispiel extrem gut für das Komponieren von Betriebssystemen, da es so reduziert ist. Es gibt auch Sprachen, die für das Web entwickelt wurden, oder Code, der weniger Fehler unterstützt, wie TypeScript und so weiter. Welche Variablen berücksichtigen Sie beim Erlernen einer Programmiersprache?

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