为什么C＃运行速度比C ++快？


Why is C# running faster than C++?

我不是开玩笑。我有一个C语言应用程序和一个C++应用程序。他们做同样的事情，用同样数量的代码…

…而且C One的运行速度更快，不仅更快，而且比它快10倍。

这让我觉得很奇怪，因为首先，我在调试程序中运行C应用程序，这会减慢C应用程序的运行速度。然后，出于这个原因，C是使用编译成MSIL的.NET和一系列额外功能的开销巨大的字节码，这应该会降低速度。而C++只是纯机器代码。

这是C代码：

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static void main()
{
    ulong i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        Console.WriteLine(i);
        i++;
    }
}

这是C++代码

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int main()
{
    usigned long i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        cout << i << endl;
        i++;
    }
    return 0;
}

他们只是在计数和显示一个数字。C++的一个是1000，而C的则是7000。(快7倍)

我甚至尝试编译这两个命令，并在没有调试程序的情况下运行它们，使用命令提示符和命令：cplusplus.exe&；csharp.exe

是的，我知道这个问题可能是"离题"：P或者是"不清楚被问到什么"。：但是请有人给我解释一下。

如果这很重要，我使用的CPU是：Inteli7 2.5 GHz。

编辑：我做了一个想法，加上std：：ios_base：：sync_with_stdio(false)；想法，没有任何运气或结果变化。

编辑2：我试过C的printf()，它快得多。比C快3倍。

人们告诉我，IO流是非常慢的，所以我尝试他们都没有写到控制台，和C++仍然明显快于C。

总之，writeline()比cout快得多，printf()比两者都快得多。所以写控制台是唯一能减慢速度的事情。

tldr:printf()获胜，控制台写入速度减慢。

相关讨论

您的代码效率低下，因为：

  • 默认情况下，C++流对象与C的STDIO同步，这使得它很慢。
  • 你用的是endl，这会使速度变慢。

解决了这两个问题，您得到了以下代码：

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int main()
{
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);

    usigned long i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        cout << i << '
'; //use
, not endl
        i++;
    }
    return 0;
}

编译为(必须使用优化标志，无论您使用的是什么编译器)：

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$ g++ main.cpp -O3 -o run.test
$ time ./run.test

关于sync_with_stdio(false)和endl的解释，请阅读我的回答：

  • Python比C++快吗？这是怎么发生的？

希望有帮助。

相关讨论

我认为你在评价时不够谨慎。我用C++重新创建了你的测试，如下面详细说明：

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace CSScratch
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ulong i = 0;
            while (i < 1000000)
            {
                Console.WriteLine(i);
                i++;
            }
        }
    }
}

我在VS2013发布模式中构建了以上的CSScratch.exe，然后(在cygwin bash下)对其进行计时，并将输出重定向，因此不计算文件系统的写入时间。结果相当一致，五次跑步中最快的是：

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time ./CSScratch.exe > NUL

real    0m17.175s
user    0m0.031s
sys     0m0.124s

C++等价：

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#include <iostream>

int main()
{
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);


    unsigned long i = 0;
    while (i < 1000000)
    {
        std::cout << i << '
';
        i++;
    }
}

也与VS2013一起编译：

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cl /EHsc /O2 output.cc
time ./output > NUL

五次跑步中最慢的一次：

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real    0m1.116s
user    0m0.000s
sys     0m0.109s

它仍然比最快的C跑(17.175秒)快(1.116秒)。

两个版本的某些时间都是通过加载/动态链接、初始化等来完成的。我将C++版本修改为循环10X，但它只花了9.327秒——大约第十的工作量需要的C时间的一半。

(可以通过设置更大的输出缓冲区来进一步调整C++版本，但这不是通常需要的)。

如果你替换

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cout << i << endl;

具有

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printf("%d
", i);

结果将接近.NET WRITELINE。

一般来说，你在C++或C上写的一个事实并不意味着你的代码会更快。快速代码不仅是语言语法。它还需要一些基础知识，如硬件和操作系统内部。

我的意思是正确使用C++提供了更好的结果，至少在不平凡的任务上。

托尼·D在评论中提出了一个很好的观点。将此代码添加到您的C代码中，然后再次计时：

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static void main()
{
    ulong i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        Console.WriteLine(i);
        Console.Out.Flush();
        i++;
    }
}