Porównanie szybkości kilku języków programowania

Mateusz M. 09/03/2013

🕑 2 minuty czytania

Cześć! Cieszę się, że mnie odwiedziłeś/aś. Zanim przejdziesz do artykułu chciałbym zwrocić Ci uwagę na to, że ten artykuł był pisany kilka lat temu (2013-03-09) miej więc proszę na uwadzę że rozwiązania i przemyślenia które tu znajdziesz nie muszą być aktualne. Niemniej jednak zachęcam do przeczytania.

Cześć.

Jakiś czas temu, gdy zaczynałem pisać pierwsze „Heloł łordy” zastanawiałem się który z tych wszystkich języków, jest najszybszy. Bo chyba własnie o szybkość pisania kodu/działania programu tu chodzi.

Teraz mam wystarczająco skilla żeby móc zmierzyć szybkość kilku języków implementując w nich ten sam algorytm w ten sam sposób. Prawie ten sam sposób. I zobaczyc na własne oczy.

Test ten przeprowadzę na kilku językach:

Język do tworzenia stron WWW. Interpretowany. Można wykorzystwać go do pisania aplikacji okienkowych, ale jest to dość rzadka praktyka.

Python

Ciekawy, interpretowany język programowania. Jego filozofią jest czytelność i przejrzystość kodu poprzez wymuszanie wcięć, które służą jako oznaczenia bloków kodu. Pojawił się w 91 roku, popularność zdobył zdecydowanie później.

Jedyny język z tych przedstawionych przeze mnie gdzie indeksowanie tablic zaczyna się od 1 a nie od 0. Filozofią LUA jest „prostota, wydajność i przenośność kodu”.

Java

Java :) jezyk programowania ogólnego przeznaczenia, wieloplatformowy. Uzywa swojej maszyny wirtualnej i dzięki temu może byc odpalony na każdym systemie który ma Javę zainstalowaną. W pełni obiektowy.

Klasyka.

Klasyka klasyki :)

Java Script

Język który służy przede wszystkim do tworzenia stron WWW. W przeciwieństwie od PHP jest wykonywany po stronie użytkownika a nie po stronie serwera.

Ok. Tyle słowem wstępu. Algorytmem którego czas wykonywania się będziemy mierzyć jest Sito Eratostenesa. Czemu ten algorytm? Ponieważ jest prosty w implementacji, dość praktyczny i złożonośc obliczeniona szałowa nie jest. Służy on do wyszukiwania liczb pierwszysch z przedziału <2; n>

Nasze n = 100000

Czyli nasze programy będą szukały wszystkich liczb pierwszych z zakresu <2; 100000>.

Ok, przedstawię listingi wraz z ilością znaków i linii.
PHP

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

<?
$n=100000;
for($i=0;$i<$n+1;$i++) $d[$i]=$i;

for($a=2;$a<=$n+1;$a++)
{
for ($b=2*$a;$b<=$n+1;$b=$b+$a)
{
$d[$b]=0;

}
}
?>

PHP kończy się na 13 liniach i 112 znakach bez spacji.
Python

1
2
3
4
5

n =100000
e= range(2, n+1)
for x in range(2, n+1):
for t in range(x+x,n+1, x):
e[t-2]=0

Python to tylko.. 5 linii i 72 znaki.
LUA

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

n=100000
digits = {}
for i=2,n do
digits[i-1]=i
end
for i=2,n do
for t=i+i,n, i do
digits[t-1]=-1
end
end

Lua to 10 linii i 87 znaków.
Java

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

public static void main(String[] args) {
int n=100000;
boolean pierwsze[] = new boolean[n];
Arrays.fill(pierwsze, true);
pierwsze[0]=false;
pierwsze[1]=false;
for(int i=2;i<=n;i++)
{

for(int t=i+i;t<n;t=t+i)
{

pierwsze[t]=false;

}

}

}

19 linii i 208 znaków.
C++

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main(){
bool* firsts=NULL;
int n =100000;
firsts = new bool[n];
int i;
for( i=0;i<n;i++)
firsts[i]=true;
for(i=2;i<=n;i++){

for(int a=2*i;a<=n;a=a+i)

firsts[a]=false;

}
delete[] firsts;
return 0;
}

20 linii i 229 znaków.
C

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

#include <stdio.h>
int main(){
int* firsts;
int n =100000;
firsts = (int*)malloc(n*sizeof(int));
int i,a;

for( i=0;i<n;i++)
firsts[i]=1;

for(i=2;i<=n;i++){

for( a=2*i;a<=n;a=a+i)
firsts[a]=0;

}
free( firsts);
return 0;
}

19 linii i 194 znaki.
JavaScript

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

var n=100000;
var d = new Array()
for (var a = 2; a<n+1; a++) {
d[a-2]=a
}
for (var i = 2; i <= n+1; i++)
{

for (var a = 2*i; a<=n+1; a=a+i)
{
d[a-2]=0
}
}

13 linii kodu i 118 znaków.

Ok. Kilka spraw organizacyjnych.
Cpp – kompilator g++ na win 7.
c- kompilator gcc na win 7.
Python – wersja 2.7
LUA – wersja 5.1.4
PHP – werjsa 5.2
JavaScript – na przeglądarce Google Chrome.
Java – wer. 7, NetBeans.
Mój komputer to HP 1,8GHz Core 2 Duo. 2 GB pamięci RAM. No i na nim Win 7.

Co dokładnie mierzyłem i w jaki sposób?
Mierzyłem samo wyszukiwanie liczb pierwszych bez wstepnego zapełniania tablicy czy zwalniania pamieci jak w przypadku C/Cpp. Mierzyłem czas ogólno dostępnymi funkcjami czyli np. dla PHP to funkcja microtime() a dla C to clock().

Wyniki badania sprowadziłem do jednej jednostki – milisekund.
Spójrzmy na wyniki…

Nr próbki	1	2	3	4	5	Średnia
PHP	210	160	240	200	190	200	[miliseconds]
Python	783	695	962	709	714	772,6	[miliseconds]
LUA	246,01	244,01	249,01	243,02	231	242,61	[miliseconds]
Java	9	9,5	8,7	9,3	9,8	9,26	[miliseconds]
Cpp	15	16	31	16	15	18,6	[miliseconds]
C	13	12	9	12	11	11,4	[miliseconds]
JavaScript	36	35	34	41	37	36,6	[miliseconds]

Co w przełożeniu na wykres wygląda tak:

Uff, co się okazuje? Ano okazuje się że nie możemy mieć wszystkiego. Python jako język który miał najmniejszą ilość linii i znaków okazał się najwolniejszy. LUA, prawie 3 krotnie szybsza jest od Pythona a różnica w ilości linii znikoma.

Zobaczmy dokładnie jak przedstawia się ilość linii do szybkosci:

	Średnia	Linii
PHP	200	13
Python	772,6	5
LUA	242,61	10
Java	9,26	19
Cpp	18,6	20
C	11,4	19
JavaScript	36,6	13

Uzupełnijmy tabelę o kolumnę która będzie stworzona z podzielenia średniego czasu przez ilość linii:

	Średnia	Linii	Średnia / Ilość linii
PHP	200	13	15,38461538
Python	772,6	5	154,52
LUA	242,61	10	24,261
Java	9,26	19	0,487368421
Cpp	18,6	20	0,93
C	11,4	19	0,6
JavaScript	36,6	13	2,815384615

Wspólczynnik który stworzyliśmy powinien być jak najmniejszy. Sortując wg niego, otrzymujemy:

Java
C
C++
JavaScript
PHP
LUA
Python

Co z tego wynika? Chociażby to że warto pisać w Javie ;) A tak serio, bardzo blisko Javy jest C i C++ – nie bedzie powodu one się tam znalazły. To jedne z szybszych języków jakie istnieją. Czemu tutaj Java okazała się szybsza? Bo mimo wszystko ona się dalej rozwija i twierdzenie że jest baaardzooo wooolnaaaa powoli, powoli.. Staje się nieaktualne. Nie twierdzę że jest super szybka, ale dodając do wyników fakt przenośności kodu, pełną obiektowość i multum klas dostępnych w Internecie – stawia Jave dość wysokow. PHP, LUA, Python – wielcy przegrani. Mimo że każdy z tych języków jest dobrym językiem (PHP dobre moge nazwać od wersji 5) to tracą na szybkosci przez interpretowany charakter. LUA jest średnio popularnym językiem, PHP się używa do stron, a co do Pythona.. Mimo tego że wolny, to nadal warty uwagi, chociażby na słynne 5 linii :)

Warto wspomnieć – test nie jest jakoś bardzo miarodajny – różnych języków używa się do różnych zastosowań. Zbadanie jednego alogrytmu nie powinno określać całej efektywności danego języka.

Pozdrawiam!

Dzięki za wizytę,
Mateusz Mazurek

mmazurek.dev

Podsumowanie lutego już gotowe. Zapraszam! 😄

Cześć! Na blogu pojawił się nowy artykuł 😄

Na bloga wleciało podsumowanie stycznia 😄 Zapr

Na blogu pojawił się nowy artykuł 😄 tym raze

Obserwuj na Instagramie

A może wolisz nowości na mail?

Podobne artykuły:

Otagowano:c++cpp java javascript lua php porównanie python szybkość

Subskrybuj

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

17 komentarzy

Inline Feedbacks

View all comments

Mateusz Mazurek – programista z pasją

Mateusz Mazurek – programista z pasją