왜 파이썬이 Java보다 느리지 만 PHP보다 빠릅니까?

주어진 작업에서 여러 언어가 수행되는 방식을 보여주는 다양한 벤치 마크를 여러 번 보았습니다.

이 벤치 마크는 항상 Python이 Java보다 느리고 PHP보다 빠르다는 것을 보여 주며 왜 그런지 궁금합니다.

• 가상 머신 내에서 Java, Python 및 PHP 실행
• 세 언어 모두 프로그램 이 OS 위에서 실행 되는 사용자 정의 바이트 코드로 변환 되므로 기본적으로 실행되는 것은 없습니다.
• Java와 Python은 모두 "컴파일"될 수 있지만 ( .pycPython의 경우) __main__Python 용 모듈은 컴파일되지 않습니다

파이썬과 PHP는 동적으로 입력되며 Java는 정적으로-이것이 Java가 더 빠른 이유이므로 속도에 어떤 영향을 미치는지 설명하십시오.

그리고 dynamic-vs-static 인수가 정확하더라도 PHP가 Python보다 느린 이유를 설명하지 못합니다. 둘 다 동적 언어이기 때문입니다.

여기 와 여기 , 여기에 몇 가지 벤치 마크가 있습니다.

JVM 코드는 사소한 (빠른) 임시 컴파일러를 사용하여 효율적으로 JIT 컴파일 될 수 있습니다. 그러나 동적으로 유형이 지정되어 있기 때문에 PHP와 Python에서도 예외적으로 어렵습니다. JVM은 C ++ 컴파일러가 생성하는 것과 매우 비슷한 수준의 간단한 기본 코드로 변환되지만 동적 언어의 경우 문자 그대로 모든 기본 작업과 모든 메소드 호출에 대해 동적 디스패치를 ​​생성해야합니다. 이 동적 디스패치는 이러한 종류의 모든 언어에 대한 주요 병목 현상입니다.

경우에 따라 훨씬 더 복잡한 추적 JIT 컴파일러를 사용하여 동적 디스패치 (Java의 가상 호출)를 제거 할 수 있습니다. 이 접근법은 아직 초기 단계에 있으며 추상 해석을 너무 많이하지 않으며 그러한 컴파일러는 질식 할 수 있습니다.eval 동적 언어에 매우 일반적인 호출 있습니다.

파이썬과 PHP의 차이점은 후자의 품질이 훨씬 낮습니다. 이론 상으로는 더 빠를 수는 있지만 결코 그렇지 않습니다.

이 질문에는 너무 절대적이라는 점에서 일반적인 문제가 있습니다. "언어 X가 언어 Y보다 빠릅니다"라고 말하는 것은 실제로 의미가 없습니다. 컴퓨터 언어 자체는 단지 알고리즘을 표현하는 방법이기 때문에 "빠르거나"느리지 않습니다. 실제 질문은 "특정 문제 도메인에 대해 언어 X의 구현 X1이 언어 Y의 구현 Y1보다 왜 빠른가?"와 같은 순서 여야합니다.

특정 언어는 다른 언어보다 특정 도메인을 구현하기가 더 쉬우므로 일부 속도 차이는 확실히 언어 자체에서 벗어날 것입니다. 그러나 구현을 빠르게하는 것은 언어가 아닙니다. 예를 들어 CPython, IronPython 또는 PyPy에 대해 이야기하고 있는지 여부를 고려하지 않고 실제로 "Python이 Java보다 느립니다"라고 말할 수 없습니다. 속도는 VM의 품질에 직접적인 영향을 받기 때문에 VM을 사용하는 언어의 경우 특히 그렇습니다.

제쳐두고, 나는 여러 가지 이유로 시스템을 지원하는 매우 인기있는 JavaScript VM이있는 장치에서 JIT를 사용할 수없는 시스템을 사용합니다. 이것은 우리의 JavaScript가 유사한 프로세서를 가진 PC에서보다 훨씬 느리게 실행됨을 의미합니다. 언어 자체와 직접 관련이없는 한 가지 변경 사항으로 인해 JavaScript는 "C ++보다 몇 배 느리게"에서 우리가 관심을 갖는 작업에 대해 "C ++보다 훨씬 느린 속도"로 변경됩니다.

또한 언어는 직접 비교할 수없는 방식으로 성능 특성이 다릅니다. 벤치 마크가 너무 많으면 프로그램을 언어 A에서 언어 B로 변환하기 때문에 언어가 다른 기능이 빠르다는 점을 고려하지 않습니다. (언어를 Foo로 구현하는 방법을 보여줘서 고마워요.

예를 들어, 다음 Java 코드를 사용하십시오.

for(int i=0;i<10;i++) {
    Object o = new Object;
    doSomething(o);
}

C ++에서 이것을 "재 작성"하고 런타임을 비교하려는 유혹이있을 것입니다.

for(int i=0;i<10;i++) {
    Object *o = new Object;
    doSomething(o);
    delete(o);
}

문제는 유능한 C ++ 프로그래머가 C ++에서 이것이 가장 빠른 방법은 아니라는 것을 즉시 알 수 있다는 것입니다. C ++에 더 적합하도록 변경하여 작업 속도를 쉽게 높일 수 있습니다.

for(int i=0;i<10;i++) {
    Object o;
    doSomething(&o);
}

요점은 C ++가 빠를 수는 없지만 언어를 비교하기 위해 벤치 마크를 작성하는 것이 실제로는 정말 어렵다는 것입니다. 제대로하려면 두 언어 모두 전문가 여야하며 두 언어로 처음부터 작성해야합니다. 그럼에도 불구하고 특정 작업에서 한 언어가 뛰어난 영역에 쉽게 접근 할 수 있습니다. 예를 들어, 합리적인 컴파일러에서 Java보다 빠르게 실행되는 C ++에서 하노이 타워 버전을 작성할 수 있습니다. 컴파일 타임에 평가 된 C ++ 템플릿을 사용하여 본질적으로 부정 행위를함으로써 그렇게 할 수 있습니다 (http://forums.devshed.com/c-programming-42/c-towers-of-hanoi-using-templates-424148.html)

요점은 Java 버전이 몇 분 동안 실행되는 동안 내 프로그램이 즉시 반환 되었기 때문에 "C ++이 Java보다 빠릅니다"라고 말할 수는 없습니다. 좁은 경우에 따라 C ++이 더 빠릅니다. 다른 좁은 경우에는 다른 방법 일 수 있습니다. 따라서 "C ++이 빠릅니다"가 아니라 "템플릿을 사용하여 빌드 타임에 표현식을 평가할 수있는 경우 C ++이 빠릅니다." 덜 만족하지만 사실입니다.

언어의 속도 차이는 주로 구현에 관한 것입니다. 컴파일 된 언어는 해석 된 언어보다 빠를 것입니다. 바이트 코드로 컴파일하는 것보다 원시 코드로 컴파일하는 것이 더 빠릅니다. 이것은 언어가 정적으로 타이핑되는지 아닌지와 같은 질문보다 훨씬 더 효과적입니다. 물론 좋은 구현은 나쁜 구현보다 빠를 것입니다.

또한 훌륭한 프로그래머가 나쁜 프로그래머보다 빠른 코드를 생성한다는 사실을 잊지 마십시오. 언어 차이보다 훨씬 더 큽니다.

그것은 컴파일러의 품질과 관련이 있으며, java의 컴파일러는 훨씬 더 오랫동안 지속적으로 최적화되었으며 모든 코드가 Java로 컴파일되기 때문에 최적화가 더 중요합니다. 파이썬이 PHP보다 빠르다는 정확한 이유는 확실하지 않지만 구글이 파이썬에 영향을 미치기 때문에 내기 할 것입니다.

Java가 가장 빠른 이유 :

정적으로 입력 된 + JIT compile + --server 플래그는 실행중인 코드를 적극적으로 다시 컴파일합니다.

파이썬이 PHP보다 빠른 이유 :

파이썬은 역동적 인 언어 일지 모르지만 여전히 강력하게 타이핑되어 있습니다. 이는 코딩하는 구조가 런타임 최적화가 가능하다는 것을 의미합니다.

PHP가 짜증나는 이유 :

기본적으로 서버의 자바 스크립트입니다 (멀티 스레딩 지원 없음, 완전히 동적이며 느슨하게 입력 됨).

본질적으로 컴파일러가 코드에 대해 더 많이 알수록 더 많이 최적화 할 수 있습니다. Java는 실행하기 전과 실행되는 동안 완전히 최적화 할 수 있습니다. 파이썬은 실행 중 최적화가 가능하며 PHP는 끔찍합니다. 페이스 북은 실제로 서버에 들어가기 전에 PHP를 C로 변환합니다.
https://developers.facebook.com/blog/post/2010/02/02/hiphop-for-php--move-fast/

벤치 마크는 많은 수학적 프로그래밍을 선호하기 때문에 다소 왜곡됩니다.

파이썬이 처음 어디에서 왜 작성 되었는지 고려하면 복잡한 수학에 능숙하다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. .

반면에 PHP는 웹 페이지를 제공하기 위해 작성되었지만 다른 작업을 수행 할 수 있지만 웹 페이지는 이 작업에서 Java보다 우수 하거나 그 이상으로 우수 합니다.