Question

为了在工作中进行演示，我想比较NodeJS和C的性能。这是我写的：

Node.js（for.js）：

var d = 0.0,
    start = new Date().getTime();

for (var i = 0; i < 100000000; i++)
{
  d += i >> 1;
}

var end = new Date().getTime();

console.log(d);
console.log(end - start);

C（for.c）

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main () {
  clock_t start = clock();

  long d = 0.0;

  for (long i = 0; i < 100000000; i++)
  {
    d += i >> 1;    
  }

  clock_t end = clock();
  clock_t elapsed = (end - start) / (CLOCKS_PER_SEC / 1000); 

  printf("%ld\n", d);
  printf("%lu\n", elapsed);
}

使用GCC我编译了我的for.c并运行它：

gcc for.c
./a.out

结果：

2499999950000000
198

然后我在NodeJS中尝试了它：

node for.js

结果：

2499999950000000
116

经过多次运行后，我发现无论如何都是如此。如果我在循环中切换for.c以使用double而不是long，那么C花费的时间就更长了！

没有尝试开始火焰战，但为什么Node.JS（116毫秒）在执行同样的操作时比原生C（198毫秒）快得多？ Node.JS是否应用了GCC不能开箱即用的优化？

修改

根据评论中的建议，我跑了gcc -Wall -O2 for.c。结果改善为C需要29毫秒。这就引出了一个问题，原生C设置如何不像Javascript编译器那样优化？另外，-Wall和-02在做什么。我真的很好奇这里发生的事情的细节。

Answer 1

这就引出了一个问题，原生C设置如何不像Javascript编译器那样优化？

由于C是静态编译和链接的，因此需要整个代码库的可能冗长的构建步骤（我曾经在一个完全优化的构建花了差不多一个小时，但是只有10分钟），并且非常危险如果你不小心对待它，那么硬件级语言可能会冒很多未定义的行为，编译器的默认设置通常不会优化到smithereens，因为这是一个开发人员/调试版本，旨在更快地帮助调试和提高工作效率周转。

因此，在C语言中，您可以在未优化但更快构建，更易于调试的开发人员/调试构建与非常优化，更慢构建，更难实现之间实现明显区分。调试生产/发布构建，运行速度非常快，编译器的默认设置通常有利于前者。

使用类似v8 / NodeJS的东西，您正在处理即时编译器（动态编译），它在运行时即时构建和优化必要的代码。最重要的是，JS是一种更安全的语言，并且通常还设计用于安全性，不允许您使用硬件的原始位和字节。

因此，它不需要像C / C ++这样的本地静态编译语言的强大的发布/调试构建区别。但是如果你真的想要的话，它也不会让你像在C中一样把踏板踩到金属上。

很多人试图对来自其他语言的C / C ++进行基准测试，往往无法理解这种构建的区别以及编译器/链接器优化设置的重要性并使其混淆。正如您所看到的，通过适当的设置，很难超越这些本机编译器和语言的性能，使您能够编写真正的低级代码。

Answer 2

添加注册关键字有助于预期

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main () {
  register long i, d;
  clock_t start = clock();
  i = d = 0L;

  for (i = 0; i < 100000000L; i++) {
    d += i >> 1;
  }

  clock_t end = clock();
  clock_t elapsed = (end - start) / (CLOCKS_PER_SEC / 1000);

  printf("%ld\n", d);
  printf("%lu\n", elapsed);
}

并使用C编译器进行编译

 cc     for.c   -o for

./for ; node for.js

返回

2499999950000000
97
2499999950000000
222

Answer 3

我还做了一些计算质数的测试，我发现Node.js的速度是C see here的两倍。

当你有一个非常简单的计数类型的循环时，-O2优化有时可以将输出转换为简单的公式，甚至不需要迭代循环。有关详细信息，请参阅Karl's Blog。如果你在例程中添加更复杂的东西，那么node.js可能会再次更快。例如，我在您的示例程序中添加了一个devisor术语，并且c -O2优化不再能够将其转换为简单的公式并且node.js再次变得更快。

我仍然感到困惑的是，在简单的整数计算中，node.js如何比c更接近，但在我迄今为止所做的每一次测试中，它都更快。我还进行了一些我尚未发布的按位计算测试，但node.js仍然更快。

Answer 4

node.js和C的不同之处在于，node.js在解释JavaScript，而C在将代码编译为机器语言。因此，两者的处理方式不同。对于node.js，您只需运行.js文件。 C与此大不相同。使用GCC将代码编译为机器语言时，必须提供编译器优化设置（也称为“标志”）。如果为GCC指定-O3标志，则您的node.js程序实际上比C程序慢。实际上，node.js程序花费的时间是C程序的两倍。您说过，您想了解有关C编译器如何优化代码的更多信息。这是一个复杂的主题/领域，我强烈建议阅读this Wikipedia article的编译器优化知识以了解更多信息。

简而言之，您进行了不公平的比较，因为您没有优化C代码。

为什么这个NodeJS比本机C快2倍？

4 个答案: