有凭有据 C语言真的比Java快？

上周报道了一篇《衰亡？ 15岁的Java才到青春期》的文章，争议很大，网友们分成了“Java红”和“Java黑”。今天小编由在某人的博客中看到一篇文章，以这篇文章的内容做个引子开个头，他比较了很多语言的运行速度，包括Ruby、Io、 PHP、Python、Lua、Java、Perl、Applescript、TCL、Javascript、OCaml、Ghostscript和C等。数据如下：

 
可以看到Java几乎比C慢两倍！

但是接着我发现他用的是Java的老版本而且只实验了一次，这实际上并不能够真实地体现Java的速度。

于是我迅速写了点代码运行100三次，并用我认为 “快”的方式运行（其实还有更快的，只是我比较懒没有设定）。结果如下：

 
 
 
  
  
  
             
  
  
  
$ java -server -XX:CompileThreshold=1 Mandelbrot 2>/dev/null  
  
  
  
              
  
  
  
            Java Elapsed 2.994  
  
  
  
              
  
  
  
            Java Elapsed 1.926  
  
  
  
              
  
  
  
            Java Elapsed 1.955  
  
  
  
              
  
  
  
$ gcc -O8 mandelbrot.c  
  
  
  
              
  
  
  
            $ ./a.out 2>/dev/null  
  
  
  
              
  
  
  
            C Elapsed 2.03  
  
  
  
              
  
  
  
            C Elapsed 2.04  
  
  
  
              
  
  
  
            C Elapsed 2.05  
  
  
  
             
 
 

C仍然赢得了***轮，但接下来的两次明显Java快。

当然，结果会因为代码和机器的不同而不一样，但有一点可以确定：Java运行相当快。

这次测试用的版本是Java 1.6.0—b105 和gcc 4.1.2，用的电脑是苹果，内核是酷睿双核2.33GHz ，Linux操作系统。我测试用的代码为：

Java测试用的代码

 
 
 
  
  
  
import java.util.*;   
  
  
  
class Mandelbrot  
  
  
  
              
  
  
  
            {    
  
  
  
              
  
  
  
            static int BAILOUT = 16;  
  
  
  
              
  
  
  
            static int MAX_ITERATIONS = 1000;              
  
  
  
     private static int iterate(float x, float y)  
  
  
  
              
  
  
  
            {  
  
  
  
              
  
  
  
            float cr = y-0.5f;  
  
  
  
              
  
  
  
            float ci = x;  
  
  
  
              
  
  
  
            float zi = 0.0f;  
  
  
  
              
  
  
  
            float zr = 0.0f;  
  
  
  
              
  
  
  
            int i = 0;  
  
  
  
              
  
  
  
            while (true) {  
  
  
  
              
  
  
  
            i++;  
  
  
  
              
  
  
  
            float temp = zr * zi;  
  
  
  
              
  
  
  
            float zrzr2 = zr * zr;  
  
  
  
              
  
  
  
            float zizi2 = zi * zi;  
  
  
  
              
  
  
  
            zr = zr2 - zi2 + cr;  
  
  
  
              
  
  
  
            zi = temp + temp + ci;  
  
  
  
              
  
  
  
            if (zi2 + zr2 > BAILOUT)  
  
  
  
              
  
  
  
            return i;  
  
  
  
              
  
  
  
            if (i > MAX_ITERATIONS)  
  
  
  
              
  
  
  
            return 0;  
  
  
  
              
  
  
  
            }  
  
  
  
              
  
  
  
            }   
  
  
  
     public static void run2()  
  
  
  
              
  
  
  
            {  
  
  
  
              
  
  
  
            int x,y;  
  
  
  
              
  
  
  
            for (y = -39; y < 39; y++) {  
  
  
  
              
  
  
  
            System.err.print("\n");  
  
  
  
              
  
  
  
            for (x = -39; x < 39; x++) {  
  
  
  
              
  
  
  
            if (iterate(x/40.0f,y/40.0f) == 0)   
  
  
  
              
  
  
  
            System.err.print("*");  
  
  
  
              
  
  
  
            else  
  
  
  
              
  
  
  
            System.err.print(" ");  
  
  
  
              
  
  
  
            }  
  
  
  
              
  
  
  
            }            
  
  
  
              
  
  
  
            }  
  
  
  
  public static void run() {  
  
  
  
              
  
  
  
            Date d1 = new Date();  
  
  
  
              
  
  
  
            for (int i = 0; i < 100; i++) run2();  
  
  
  
              
  
  
  
            Date d2 = new Date();  
  
  
  
              
  
  
  
            long diff = d2.getTime() - d1.getTime();  
  
  
  
              
  
  
  
            System.out.println("\nJava Elapsed " + diff/1000.0f);  
  
  
  
              
  
  
  
            }   
  
  
  
            public static void main(String args[]) {  
  
  
  
              
  
  
  
            run();  
  
  
  
              
  
  
  
            run();  
  
  
  
              
  
  
  
            run();  
  
  
  
              
  
  
  
            }  
  
  
  
              
  
  
  
            } 
 
 

C测试用的代码

 
 
 
  
  
  
#include  
  
  
  
#import  
  
  
  
#define BAILOUT 16  
  
  
  
#define MAX_ITERATIONS 1000  
  
  
  
int mandelbrot(float x, float y)  
  
  
  
{  
  
  
  
float cr = y - 0.5;  
  
  
  
float ci = x;  
  
  
  
float zi = 0.0;  
  
  
  
float zr = 0.0;  
  
  
  
int i = 0;  
  
  
  
while(1) {  
  
  
  
i ++;  
  
  
  
float temp = zr * zi;  
  
  
  
float zrzr2 = zr * zr;  
  
  
  
float zizi2 = zi * zi;  
  
  
  
zr = zr2 - zi2 + cr;  
  
  
  
zi = temp + temp + ci;  
  
  
  
if (zi2 + zr2 > BAILOUT)  
  
  
  
return i;  
  
  
  
if (i > MAX_ITERATIONS)  
  
  
  
return 0;  
  
  
  
}        
  
  
  
}  
  
  
  
void run2() {  
  
  
  
int x,y;  
  
  
  
for (y = -39; y < 39; y++) {  
  
  
  
fputs("\n", stderr);  
  
  
  
for (x = -39; x < 39; x++) {  
  
  
  
int i = mandelbrot(x/40.0, y/40.0);  
  
  
  
if (i==0)  
  
  
  
fputs("*", stderr);  
  
  
  
else  
  
  
  
fputs(" ", stderr);  
  
  
  
}           
  
  
  
}  
  
  
  
fputs("\n", stderr);  
  
  
  
}  
  
  
  
void run() {  
  
  
  
struct timeval aTv;  
  
  
  
gettimeofday(&aTv, NULL);  
  
  
  
long init_time = aTv.tv_sec;  
  
  
  
long init_usec = aTv.tv_usec;  
  
  
  
int i;  
  
  
  
for (i = 0; i < 100; i++)  
  
  
  
run2();  
  
  
  
gettimeofday(&aTv,NULL);  
  
  
  
double query_time = (aTv.tv_sec - init_time) +   
  
  
  
(double)(aTv.tv_usec - init_usec)/1000000.0;      
  
  
  
printf ("C Elapsed %0.2f\n", query_time);  
  
  
  
}  
  
  
  
int main (int argc, const char * argv[]) {  
  
  
  
run();  
  
  
  
run();  
  
  
  
run();  
  
  
  
} 
 
 

其次，我还在Rhino编辑器上运行了JS的测试：

 
 
 
  
  
  
$ java -cp rhino1_6R5/js.jar -server -XX:CompileThreshold=1   
  
  
  
              
  
  
  
            org.mozilla.javascript.tools.shell.Main -O 9 mandelbrot.js 2>/dev/null  
  
  
  
              
  
  
  
            JavaScript Elapsed 21.95  
  
  
  
              
  
  
  
            JavaScript Elapsed 17.039  
  
  
  
              
  
  
  
            JavaScript Elapsed 17.466  
  
  
  
              
  
  
  
            JavaScript Elapsed 17.147 
 
 

在这个测试中，JS比C慢九倍。如果CPU的速度没18个月翻一番，那么2007年JS的运行速度就赶上2002 C 的速度了。

后来在C语言的测试中加了些cpp，-march=pentium4发挥了点作用，但结果还是比Java慢：

 
 
 
  
  
  
              
  
  
  
$ gcc -O9 -march=pentium4 mandelbrot2.c  
  
  
  
              
  
  
  
            $ ./a.out 2>/dev/null  
  
  
  
              
  
  
  
            C Elapsed 1.99  
  
  
  
              
  
  
  
            C Elapsed 1.99  
  
  
  
              
  
  
  
            C Elapsed 1.99  
  
  
  
              
 
 

当然，这只是做了一个小测试，听朋友说在Solaris下Java的速度最快！

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