C++ vs Rust vs Go 性能比较
本文对 C++、Rust 和 Go 三种编程语言编写的 gunzip 程序进行了性能比较,通过基准测试试图尽可能公平的比较它们的性能。原文: Performance — C++ vs Rust vs Go
本文将通过一些基准测试,比较 C++ 和 Rust 以及 Go 编写的相同程序的性能。我们将尽最大努力将语言差异以外的噪音因素隔离开来,不过,与任何基准测试一样,需要慎重对待测试结果,因为没有任何一种基准测试能真正比较两种不同语言的性能。
计划
本文要比较的程序是 gunzip
,它可以解压 .gz
文件。gunzip
有不同的实现,例如用 C 编写的 GNU gzip、用 C 编写的 zlib、用 C 编写的 miniz、用 Rust 编写的 flate2-rs 和用 Go 编写的 gzip。
但是,除非一种语言是另一种语言的直接移植,由于可能会引入不同实现的噪音,因此无法对两种语言进行准确的基准测试。
为此,我们将选择以下三个方面:
用 Rust 写的 gunzip
C++ 编写的移植版cpp_gunzip
Go 编写的移植版go_gunzip
尽量减少噪音
还有一个问题--外部库。它们都依赖第三方库计算 CRC32
校验和,这在解压缩过程中会耗费大量时间。其中,gunzip
依赖 crc32fast,cpp_gunzip
可以链接 zlib 或 FastCrc32,而 go_gunzip 则依赖 Go 标准库里的 crc32。幸运的是,所有这些程序都支持多线程选项,可以在单独的线程上运行 CRC32 校验和,因此运行时间与解压缩实现成正比--这是因为解压缩比 CRC32 校验和耗时更长,因此通过并行化,可以有效的将 CRC32 校验和的影响降至最低。
让我们做一些实验来验证。我们用两种不同的方式编译 cpp_gunzip:(1) 使用 FastCrc32;(2) 使用 zlib 计算 CRC32 校验和。然后使用单线程和双线程模式比较两者的运行时间,看看有什么不同。
在 x64 Ubuntu 系统上,单线程模式下两个 CRC32 校验和库的性能差别很大。不过,当我们在多线程模式下运行时,这两个库的运行时间并没有出现预期的差异。因此,这让我们可以最大限度减少基准测试时使用不同 CRC32 库所带来的噪音。
基准测试
接下来我们将运行基准,使用完全相同的 .gz 解压缩实现,比较 C++ 与 Rust 和 Go 的性能。我们已经运行了 C++ 版本,现在来运行 Rust 和 Go 版本。确保在多线程模式下运行,以尽量减少 CRC32 校验和产生的噪音。
好吧,在 x64 Ubuntu 系统上,C++ 和 Rust 的运行速度几乎相同,而 Go 的运行时间是它们的 2 倍左右。但与 benchmarkgame 的数据(4 倍)相比,在这个场景下的 Go 性能还更好一点。
但更好的性能并不意味着更好的语言。在选择语言时,必须考虑应用、开发/维护时间以及安全性。最典型的例子就是 Python,它比 C 语言慢 100 倍,但却是最流行的编程语言。
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