C#与C及C++的性能有哪些差异？

C# 与 C 、 C++ 、 D 、 Java 的性能比较(二)

(文章专自http://mag.vchelp.net) jason

Picalcr. 递归。通过 listing5 所示的算法计算圆周率。对每种语言，我们会做 10000 次运算，考虑到 java 堆栈在深层地归时很容易被耗尽，所以每次运算限制在 4500 次递归以内。

Sieve. 叠代。通过 Listing 6 所示的迭代算法（ Eratosthenes's sieve （ http://www.math.utah.edu/~alfeld/Eratorthenes.html ））得到质数。每种语言的实现其迭代次数是 10,000,000 。

Strcat. 字符串连接 --- 通常是大量运行时开销的根源，也是导致程序低效的潜在领域。（我以前做过一个对性能敏感的项目，通过改善效率底下的字符串连接，我获得了 10% 的整体性能提升） . 测试通过构造四种不同类型的变量 :short,int, double 和一个 string ，然后把它们连接成一个 string 变量完成，连接时添加用分号分割．在连接的时候采用四种不同的连接方

法 :1) 默认连接方法 2) 故意构造出来的导致效率低下的连接方法 3)C 语言种典型的 printf/Format 格式，需要重新分配空间 4) 为提高性能而进行的硬编码 . 代码摘录见 Listing7

 

Strswtch. 通过级联 switch 进行字符串比较 . 通过语言支持的 switch 语句进行比较或者通过一些列的 if-else 语句模拟（ Listing 8 ）．这项测试是为了检验 c# 的字符串处理功能是否如他所声称的那样高效．测试分成两部分 : 首先是进行字符串之间的赋值，也就是同一身份的比较（译者注：也就是字符串内部的指针直接复制，不涉及到字符串内容的拷贝）．其次是通过字符串的拷贝后进行比较，这样就避免了同一身份比较而是进行进行字符串之间的字面比较．每种语言上都进行 850000 次叠代，因为超过这个次数后会导致 java vm 内存耗尽．

strtok 字符串分段。字符串的运行效率也极低，有时甚至引发严重的运行开销。这个测试（ Listing 9）读取一个文本文件的全部内容至一个字符串，然后拆分成段。第一个变量用字符分隔符：‘；'分隔字符串，并忽略所有的空白。第二个变量也用分号分隔，但保留了空白。第三个和第四个变量用字符串分隔符：<->，并相应的忽略和保留了空白处。C里仅第二个变量用了strtok()，C++四个变量都用STLSoft的string_tokeniser模板，但各自正确给参数赋值。C#第一个变量用System.String.Split()，2至4变量用SynSoft.Text.Tokeniser.Tokenise()；Java用java.util.StringTokenizer，仅支持变量2和4（注：我选用STLSoft的string_tokeniser模板不是我要为STLSoft作宣传，而是测试表明它比Boost的快2.5倍，而Boost是大多数开发人员在查找库时的首选）。

结果

在 noop测试中，表2列出了以微秒（us）为单位装载一个空操作的平均开销。显然C，C++，D的差别不合逻辑，每一个大约是5-6毫秒，而Intel确低至2ms。我所想到的唯一可能是这个编译器优化了所有的C实时运行库的初始化工作。如果是这样，这个性能在其他非试验性即实际应用中不能体现出来，因为它至少需要一些C … ，这有待深入研究。

C#用了大约70ms，Java约0.2秒。C#和Java的装载清晰的表明其实时开销在于它们的实时运行的结构基础（VM和支持DLLs）。但是除了大规模的命令行的商业化批处理，对极大型系统（上百万条代码）或CGI的基础构建，启动开销在大多数情况下不重要。重荷服务器允许在数秒内启动，所以语言间200ms的差异就微乎其微了。

其余的结果分三部分显示。图 2和3分别展示了字符串连接和分段的结果。图1包含了其余全部的测试结果，我们现在先来看看它。

图 1中，对各测试项，C，C++，D，Java的结果均以其相应测试项C＃运行时间的百分比显示。因此，在100%线上下波动的结果说明与C＃性能相当。高百分比说明C#性能较优，而低百分比表明C#性能相对较差。

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