最近看到一個有趣的編程語言研究，它把27種編程語言放到一起做了一個基準測試。

　　一般的基準測試無非是看看哪個編程語言最快，而這個研究還要看看誰消耗的能量最高。

　　其中的一個結(jié)果讓人震驚，Python竟然比C慢71倍，消耗的能量居然是C的75倍！

　　這個研究是葡萄牙的一個研究所做的，他們用了一個叫做“The Computer Language Benchmarks Game”測試集。

　　這個測試集很有趣，既包括程序員熟悉的“二叉樹遍歷”，也包括“N體問題”這樣的天體運動模擬，目的是盡可能多地覆蓋到更多領域。

　　對于程序的運行時間很好計算，記錄下開始時間和結(jié)束時間，相減就出來了。

　　對于程序的能耗，他們使用了Intel的RAPL（Running Average Power Limit），這是一種硬件功能，可以監(jiān)控CPU、內(nèi)存、GPU能耗，然后通過API來訪問。

　　整體的程序框架大概是這樣：

　　for (i = 0 ; i < N ; i++){ time_before = getTime (...); rapl_before (...); // 使用system系統(tǒng)調(diào)用來執(zhí)行程序 // 例如system("/usr/bin/python binarytrees.py") system(command); rapl_after (...); time_elapsed = getTime (...) - time_before ; ... }

　　最終的結(jié)果是這樣的（經(jīng)過了標準化的處理）：

　　在速度上，不出意料，C語言最快，以它為基準，Python是71.90，Lua最慢。

　　在能量消耗上，C語言最低，以它為基準，Python是75.88，Perl最差。

　　在內(nèi)存占用上，Pascal這門語言竟然排到了第一，C語言屈居第三。

　　從運行速度，能量消耗、內(nèi)存使用這三項指標上都能看出C語言的王者之氣。

　　運行速度最快的編程語言：C、Rust、C++、Ada、Java，在節(jié)能榜也名列前茅。

　　可以看出編譯型的語言性能確實厲害，Java的虛擬機被優(yōu)化得也非常強悍。

　　而解釋型語言PHP、Lua、Ruby、Python、Perl等就排名靠后了。

　　讓人吃驚的是Lisp，執(zhí)行速度靠前，消耗能量之少也名列前茅。

　　那么，這個結(jié)果的可信度如何呢？

　　The Computer Language Benchmarks Game測試集合有個特點：充分利用了編程語言的特性，致力于讓程序運行得最快。

　　這在真正的實踐中是不現(xiàn)實的，因為大部分程序員都不會這么寫代碼的。

　　所以研究團隊找了一個叫Rosetta Code的測試集合，再次對結(jié)果進行驗證。

　　Rosetta Code的特點是是對同一個編程任務，有幾百種編程語言的實現(xiàn)！

　　由于它的目標不是優(yōu)化程序，而是為了展示不同編程語言的相似之處和不同之處，讓學習者能快速地學習另外一種編程語言。

　　他們從中選了9個任務的代碼，再次進行了測試。

　　結(jié)果和之前差不多，C、Pascal、Ada、Rust、C++ 依然排在前面幾位，Ruby、Perl、Python依然排在最后。

　　唯一的例外是Java，排名大幅下降，因為在Rosetta Code的實現(xiàn)中，大量使用了Java集合（如List和Set），而不是靜態(tài)的數(shù)組，從而拖累了Java的性能。

　　總結(jié)

　　看完這個研究，你有什么感想？

　　我想說，如果你是一個環(huán)保主義者，覺得應該對氣候變暖負責任，根據(jù)這個研究結(jié)果，那你一定得選擇C語言來編程！

　　但是呢，這個研究只關注編程語言在運行時的表現(xiàn)，它不考慮軟件的編寫成本、維護成本。

　　C語言和硬件密切相關，是個“低級”的高級語言，想寫出好代碼不容易。

　　想用它寫出和Java、Python同樣功能的程序，花費的時間要長得多，電腦開機的時間也要長得多，這么算下來，用C語言消耗的能量可能遠遠超過Java和Python。

　　對于系統(tǒng)級的軟件和對性能要求高的軟件，C、C++、Rust是不二之選，對于應用層的軟件，需要快速實現(xiàn)多變的業(yè)務邏輯，還是選擇Python、Java、JS、Ruby等編程語言吧，適合的才是最好的！

　　原論文鏈接：https://haslab.github.io/SAFER/scp21.pdf