10 亿次嵌套循环,TOP10编程语言性能大对比,Python 表现居然"最差"!

下图展示了多种编程语言执行 10 亿(1 Billion)次嵌套循环的性能对比。

从上图可以看出 C 和 Rust 并列第一,耗时 0.50 秒,性能最好,Python 表现最差,耗时 74.42 秒。

看看以下视频,Python 走的跟蜗牛一样:

性能上,编译型语言(如 C、Rust 和 Java)由于强大的编译器优化,明显优于解释型语言(如 Python 和 Ruby)。

斐波那契数的计算表现最好的依然是 C 和 Rust,运行时间分别为 0.40 秒 和 0.41 秒。

Python 与 R 语言垫底,运行时间分别为 29.00 秒 和 68.96 秒。

所以,如果我们项目需要处理大量计算,C、Rust 和 Java 等语言是更好的选择。

Python、PHP 和 Ruby 适合开发效率优先的场景,但在计算密集型任务中表现相对较弱。

以上测试是在一台 M3 MacBook Pro(16GB RAM) 上通过 /usr/bin/time 命令获取的时间。

每种语言都接收输入值 40。

  • Clang 版本:Apple clang version 16.0.0 (clang-1600.0.26.4)
  • R 版本:Rscript (R) version 4.4.2 (2024-10-31)
  • Kotlin 版本:kotlinc-jvm 2.0.21 (JRE 23.0.1)
  • Java 版本:javac 23.0.1
  • Rust 版本:cargo 1.82.0
  • Node.js 版本:v22.11.0
  • Python 版本:3.9.6
  • Ruby 版本:3.3.5
  • PHP 版本:8.3.13
  • Dart 版本:3.5.4
  • Bun 版本:1.1.34
  • Deno 版本:2.0.6
  • Go 版本:1.21.2
  • PyPy 版本:7.3.17

更多语言及更新版本的执行时间

从下图可以看出,Zig、Rust 和 C 语言在执行 10 亿(1 Billion)次嵌套循环表现最佳,均在0.5秒左右。

Python 使用 3.13 版本的时间显著提升至 31.589 秒。

R 语言所需时间最长,达到了 72.643 。

以上测试是在一台 M3 MacBook Pro(16GB RAM) 上通过 hyperfine 获取的执行时间。

每个程序的输入值均为40。

  • Swift 版本:swift-driver 版本:1.115,Apple Swift 版本 6.0.2(swiftlang-6.0.2.1.2 clang-1600.0.26.4)
  • Clang 版本:Apple clang 版本 16.0.0(clang-1600.0.26.4)
  • Fortran 版本:GNU Fortran(Homebrew GCC 14.2.0_1)14.2.0
  • R 版本:Rscript(R)版本 4.4.2(2024-10-31)
  • Kotlin 版本:kotlinc-jvm 2.0.21(JRE 23.0.1)
  • MiniRuby(ruby yjit)版本:ruby 3.4.0dev
  • LuaJIT 版本:LuaJIT 2.1.1731601260
  • Common Lisp(SBCL)版本:2.4.11
  • Odin 版本:dev-2024-11:e6475fec4
  • Free Pascal 版本:3.2.2
  • Java 版本:javac 23.0.1
  • Rust 版本:cargo 1.82.0
  • Scala CLI 版本:1.5.4
  • Dotnet 版本:9.0.100
  • Clang++ 版本:16.0.0
  • Crystal 版本:1.14.0
  • Elixir 版本:1.17.3
  • Node 版本:v22.11.0
  • Python 版本:3.13
  • Ruby 版本:3.3.5
  • PHP 版本:8.3.13
  • Dart 版本:3.5.4
  • Bun 版本:1.1.34
  • Deno 版本:2.0.6
  • PyPy 版本:7.3.17
  • Zig 版本:0.13.0
  • Inko 版本:0.17.1
  • Go 版本:1.21.2
  • Nim 版本:2.2.0
  • Scala 版本:3.5.2

源码测试

测试源代码:

在线地址 1:/

在线地址 2:/

我们可以克隆这个项目到本机测试:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
git clone 

进入目标基准测试目录:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
cd loops

运行以下脚本编译:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
../compile.sh

然后执行以下脚本:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
../run.sh

你应该会看到类似如下的输出:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
$ ../run.sh

Benchmarking Zig
Benchmark 1: ./zig/code 40
  Time (mean ± σ):     513.9 ms ±   2.9 ms    [User: 504.5 ms, System: 2.6 ms]
  Range (min … max):   510.6 ms … 516.2 ms    3 runs


Benchmarking C
Benchmark 1: ./c/code 40
  Time (mean ± σ):     514.0 ms ±   1.1 ms    [User: 505.6 ms, System: 2.8 ms]
  Range (min … max):   513.2 ms … 515.2 ms    3 runs


Benchmarking Rust
Benchmark 1: ./rust/target/release/code 40
  Time (mean ± σ):     514.1 ms ±   2.0 ms    [User: 504.6 ms, System: 3.1 ms]
  Range (min … max):   512.4 ms … 516.3 ms    3 runs

...

执行完成后,使用以下命令清理:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
../clean.sh
本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。原始发表:2025-01-12,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除编程语言编译测试性能python