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使用斐波那契(Fibonacci)数列来测试各大语言的性能

笔者使用最多的语言是C++,目前项目中在使用Go,也使用过不少其它语言,像Erlang,Python,Lua,C#等等。最近看到C#夺冠,首次荣获 TIOBE 年度编程语言,同时也看到网上有不少Java与C#之争的文章,于是就想要来做一个性能比较。

这里参与性能比较的是以下几门语言:Go、C#、Java、Python、Erlang。这些语言或语言标准库本身都提供了大数计算的支持,不需要自己实现大数计算或者找额外的库来实现大数计算。

笔者选取计算斐波那契(Fibonacci)数列来做性能比较,可能会有局限性,仅作参考。斐波那契数列是指这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89……这个数列从第3项开始 ,每一项都等于前两项之和。为了达到一定计算量,但又不会费时太久,笔者以计算100万次斐波那契(Fibonacci)数列的耗时来作为依据。

一、测试环境

项目参数
CPU11th Gen Intel® Core™ i7-11700 @ 2.50GHz
内存32G
硬盘WD NVMe SSD
操作系统Windows 10 22H2

二、各语言源码

1、Go源码

GO版本为1.12.5

package main

import (
"fmt"
"math/big"
)

func main() {
a := big.NewInt(1)
b := big.NewInt(1)
sum := big.NewInt(0)
for i := 0; i < 1000000; i++ {
sum = sum.Add(a, b)
b.Set(a)
a.Set(sum)
}
fmt.Println(sum)
}

2、C#源码

C#选择的是.net 8.0.101

using System.Numerics;

BigInteger a = new BigInteger(1);
BigInteger b = new BigInteger(1);
BigInteger sum = new BigInteger(0);
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
sum = a + b;
b = a;
a = sum;
}

Console.WriteLine(sum);

3、Java源码

Java版本是21.0.1

import java.math.BigInteger;

public class t {
public static void main(String[] args) {
BigInteger a = BigInteger.valueOf(1);
BigInteger b = BigInteger.valueOf(1);
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
BigInteger sum = a.add(b);
b = a;
a = sum;
}
System.out.println(a.toString());
}
}

4、Python源码

python版本是3.11.7

import sys

sys.set_int_max_str_digits(1000000)
a = 1
b = 1
sum = 0
for i in range(0, 1000000):
    sum = a + b
    b = a
    a = sum

print(sum)

5、Erlang源码

erlang版本是:otp_win64_26.2.1

-module(app).

-export([main/1]).

fibonacci(A, B, 1) ->
    A+B;
fibonacci(A, B, N) ->
    fibonacci(A+B, A, N-1).

main(_) ->
    V = fibonacci(1,1, 1000000),
    io:format("~w", [V]),
    ok.

二、使用VSCode Code Runner测试

由于有些语言有缓存,所以都以多次执行结果较少耗时的为准:

1. Go

go run main.go

在这里插入图片描述

2. C#

dotnet run

在这里插入图片描述

3. Java

javac t.java && java t

在这里插入图片描述

4. Python

set PYTHONIOENCODING=utf-8 && python.exe -u main.py

在这里插入图片描述

5. Erlang

escript app.erl

在这里插入图片描述

三、使用命令行测试

1. go

time go run main.go

在这里插入图片描述
使用go build main.go编译成exe后再运行time ./main

在这里插入图片描述

2. C#

time dotnet run
在这里插入图片描述

直接执行生成的exe:

在这里插入图片描述

3. Java

time java t

在这里插入图片描述

4. Python

time python main.py

在这里插入图片描述

5. Erlang

先编译erlc app.erl,再执行time erl -noshell -s app main 0 -s init stop

在这里插入图片描述

四、结果统计

语言Code Runner结果Code Runner 执行的命令命令行编译运行结果命令行编译运行的命令命令行直接运行结果命令行直接运行的命令
Go3.548秒go run main.go3.539秒time go run main.go3.068秒time ./main
C#10.295秒dotnet run10.075秒time dotnet run9.255秒time ./ConsoleApp
Java10.654秒javac t.java && java t//9.814秒time java t
Python5.939秒set PYTHONIOENCODING=utf-8 && python.exe -u main.py5.943秒time python main.py//
Erlang13.353秒escript app.erl//12.836秒time erl -noshell -s app main 0 -s init stop

从结果可以看出,Go作为后起的名门之秀,在此项测试中是遥遥领先;C#在没有使用.net 8的AOT特性的情况下,依旧是略胜Java一筹,相信如果使用了AOT,可能会更快,但是其编译速度相比JAVA有点拖后腿;Erlang作为老牌并发编程语言,虽然近几年不断发展,但是在执行效率上还是有待提高;让人大跌眼镜的是Python,在传统认知中Python是应该比C#和JAVA慢的,但是出人意料的是比他们俩都快不少。


原文地址:https://blog.csdn.net/witton/article/details/135563274

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