Почему скорость разных языков разная?

Question

[TheSnegok]

Почему у всех языков разная скорость если они все переводят на двоичный код? Даже если взять например две почти одинаковые строчки кода с разных языков, они будут в двоичном все равно отличаться?

Answer 1

[Владимир Куц]

Допустим нам нужно сложить два числа - 2 и 3

На ассемблере:
Кладем 2 в регистр ax, 3 - в регистр bx, выполняем команду сложения регистров - в результате у нас в ax ответ.
Грубо говоря - у нас выполнились всего 3 команды на уровне процессора.

На С:
Сохранили значения регистров, сделали инициализации, выполнили 3 предыдущих команды сложения - восстановили значения регистров. Потратили уже как минимум на несколько команд больше на регистры/инициализацию.

Некий высокоуровневый язык с динамической типизацией:
Взяли переменную, преобразовали в число. Взяли вторую переменную - преобразовали в число. Вызвали некий класс, который умеет складывать целые числа, числа с плавающей точкой, конкатенировать строки и т.п. Передали эти две наши переменные. Помимо собственно складывания чисел выполняются явные и неявные преобразования, выполняются проверки на исключения, вызываются методы классов, которые умеют делать много операций, и прочее, выполняются первоначальные инициализации, оптимизации на лету, сохранение регистров и т.п...
То есть для задачи складывания чисел используется уже на порядок больше команд процессора.

Answer 2

[Василий Банников]

одинаковые строчки кода с разных языков

Даже больше скажу - две одинаковые строчки на одном и том же языке, но собранные (или запущенные) разными компиляторами (или разными рантаймами) или одним и тем же компилятором (или рантаймом) с разными разными опциями.

они будут в двоичном все равно отличаться?

Ага. По тому что везде по разному реализованы компиляторы и интерпретаторы.
+ Во всех языках стандартная библиотека разного размера и она тоже может загружаться с разной скоростью.
Хотя в совсем примитивных случаях может быть идентичный код.

Answer 3

[Everything_is_not_so_bad]

1. компиляторы производят разные по качеству и возможностям оптимизации, в результате которых может быть сильно разный целевой по набору инструкций процессора машинный код. Какие-то компиляторы создают много накладных расходов и менее компактный код.
   
2. У языков может быть разный runtime (также скомпилирован в машинный код), который также влияет на скорость исполнения. Некоторые языки компилируются в универсальный байткод, независящий от процессора. За это также приходится платить свою цену.
   

Answer 4

[pfg21]

кривость и недоработки оптимизации кода.
или наоборот заморочки прослоек защиты железа от пользователя/погромиста.

Answer 5

[ikutin666]

строчки то могут быть вообще идентичные 1 в 1, но в разных языках компилятор может их по разному обработать, следовательно и машинный код будет разным

Answer 6

[Ighor July]

Двоичный код бывает разный. Есть ассемблерный код, он тоже двоичный, а есть так называемый "байт код" - созданный для какой либо среды runtime выполнения.
Ассемблерный код всегда быстрее любого runtime выполнения.
Наглядно можно посмотреть тут https://godbolt.org

Comments

[Василий Банников]

Есть ассемблерный код, он тоже двоичный, а есть так называемый "байт код" - созданный для какой либо среды runtime выполнения.

JIT его может по разному в ассемблерный превращать. Ещё и не сразу в самый оптимальный.
То же самое с AOT компиляторами.