是否有可能设计一种没有显着性能损失的动态语言？

Question

与C / Java相比，在许多情况下是否可以设计像Ruby或Clojure这样的东西而不会显着降低性能？硬件设计是否起作用？

编辑：有意义的是我的意思是数量级，而不仅仅是十次

编辑：我怀疑delnan对我来说是正确的意思是动态语言所以我更改了标题

Answer 1

性能取决于很多事情。当然，即使我们正在编译语言，也必须保留语言的语义 - 你不能从Ruby中删除动态调度，它会加速干扰，但它会完全破坏世界上所有Ruby代码的95％。但是，大部分性能取决于实施的智能程度。

我认为，“高级别”，你的意思是“动态”？ Haskell和OCaml是非常高级的，但它们是本地编译的，并且在某些极端情况下可以胜过C＃或Java，甚至是C和C ++ - 特别是在并行性发挥作用的情况下。他们当然没有将性能设计为＃1目标。但编译器编写者，特别是那些专注于功能语言的编写者，是一个非常聪明的人。如果你或我开始使用高级语言，即使我们使用了例如LLVM作为本地编译的后端，我们不会接近这种性能。

使动态语言快速运行 - 它们将许多决策（类型，类/对象的成员......）延迟到运行时而不是编译时，而静态代码分析有时可以证明它在行n中是不可能的而且，你仍然必须携带一个高级运行时，并做一些静态语言编译器在编译时可以做的事情。甚至可以使用更智能的VM（Inline Cache任何人？）来优化动态调度，但这需要做很多工作。不仅仅是一种新的小型语言，也就是说。

另见Steve Yegge's Dynamic Languages Strike Back。

当然，什么是重大的性能损失？比C读取慢100倍，但众所周知，80％的执行时间花费在20％的代码上= 80％的代码不会对整个程序的执行性能产生显着影响。对于剩余的20％，您始终可以使用C或C ++重写它，并使用动态语言调用它。对于许多应用程序，这就足够了（对某些人来说，甚至不需要优化）。其余的......好吧，如果性能非常重要，那么你应该用一种专为性能而设计的语言来编写它。

Answer 2

不要将语言设计与其运行的平台混淆。

例如，Java是一种高级语言。它在JVM上运行（如上所述，Clojure和JRuby-- Ruby的Java版本）。 JVM将执行字节码分析并优化代码的运行方式（利用转义分析，即时编译等）。因此，平台对性能的影响很大程度上与语言本身无关（有关Java性能和与C / C ++的比较的更多信息，请参阅here）

Answer 3

相比什么损失？如果您需要垃圾收集器或关闭，那么您需要它们，而且无论如何您都要付出代价。如果一种语言让你很容易进入，那并不意味着你必须在不需要时使用它们。

如果一种语言被解释而不是编译，那将会引入一个数量级的减速。但是这样的语言可能具有补偿优势，例如易用性，平台独立性以及无需编译。并且，您在其中编写的程序可能无法运行足够长的时间以使速度成为问题。

可能有语言实现引入缓慢而没有充分理由，但不必使用它们。

Answer 4

您可能想看看DARPA HPCS倡议提出的建议。提出了3种编程语言：Sun的Fortress，IBM的X10和Cray的Chapel。后两者仍在开发中。这些是否满足您对高级的定义我不知道。

是的，硬件设计肯定会发挥作用。所有这三种语言都针对具有很多处理器的超级计算机，并展示了适合该领域的功能。

Answer 5

这当然是可能的。例如，Objective-C是一种动态类型的语言，其性能可与C ++相媲美（尽管通常会慢一点，但仍大致相当）。