Là lập trình trong Python nhanh hơn trong C, C ++ hay Java? [đóng cửa]

Có một niềm tin rộng rãi trong số các lập trình viên rằng ngôn ngữ càng năng động và lỏng lẻo, lập trình viên sẽ càng làm việc hiệu quả hơn. Guido van Rossum đã viết về năng suất lập trình bằng python vào năm 1998 và tìm kiếm trên web tôi vẫn thấy mọi người tham khảo yêu cầu chính xác này:

Về mặt cú pháp, mã Python trông giống như mã giả thực thi. Phát triển chương trình bằng Python nhanh hơn 5-10 lần so với sử dụng C / C ++ và nhanh hơn 3-5 lần so với sử dụng Java. Trong nhiều trường hợp, một nguyên mẫu của một ứng dụng có thể được viết bằng Python mà không cần viết bất kỳ mã C / C ++ / Java nào. Thông thường, nguyên mẫu có đủ chức năng và hoạt động đủ tốt để được phân phối như sản phẩm cuối cùng, tiết kiệm thời gian phát triển đáng kể. Đôi khi, nguyên mẫu có thể được dịch một phần hoặc toàn bộ sang C ++ hoặc Java - Bản chất hướng đối tượng của Python làm cho bản dịch trở thành một quy trình đơn giản.

Vấn đề này đã được đánh giá đúng đắn về mặt khoa học chưa? Nếu không phải vì python thì có lẽ vì anh chị em ngôn ngữ scripting như ruby , perl hay php ?

Tôi không tìm kiếm sự hợp lý hóa, tương tự hoặc giải thích lý do tại sao nó có thể khó trả lời, trừ khi đó là ý kiến ​​của các nhà nghiên cứu hoặc chuyên gia đã dành thời gian để xem xét vấn đề.

_{Ban đầu tôi đã hỏi câu hỏi này tại hoài nghi.SE , và ai đó đề nghị tôi cũng nên hỏi nó ở đây.}

Bài viết ¹ của Ousterhout về các ngôn ngữ kịch bản cho thấy rằng việc lập trình càng cao, lập trình viên càng có năng suất cao. Nếu chúng ta hiểu điều đó, như Boehm nói ² , số dòng mà lập trình viên có thể viết trong một thời gian nhất định là không đổi và không phụ thuộc vào ngôn ngữ hoặc loại của nó (mức độ thấp, lập trình hệ thống, kịch bản), người ta có thể dễ dàng tin vào tuyên bố. Các hướng dẫn kết quả cho mỗi mã nguồn-dòng -ratio có thể là một thứ tự cường độ (hoặc một số) tốt hơn với các ngôn ngữ kịch bản so với các ngôn ngữ lập trình hệ thống.

Vì các ngôn ngữ kịch bản chủ yếu dựa vào các tiện ích được tạo sẵn cho các tác vụ thông thường (ví dụ: cấu trúc dữ liệu, thao tác chuỗi), công dụng chính của chúng thường là tăng năng suất với chi phí tốc độ chạy chậm hơn bằng cách cung cấp cú pháp dễ học và hiệu quả để bảo trì các chương trình với. Người ta không dùng đến ngôn ngữ kịch bản khi cần tốc độ thực thi cao nhất.

[1]: JK Ousterhout, Scripting: Lập trình cấp cao hơn cho thế kỷ 21 , Máy tính (IEEE), 1998
[2]: B. Boehm, Kinh tế kỹ thuật phần mềm , Hội trường Prentice, 1981

Nếu bạn đo năng suất là "thời gian để viết một chương trình đơn giản cụ thể" thì nó phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm lập trình và trí óc nhanh nhạy hơn ngôn ngữ mà bạn đang thực sự đánh giá lập trình viên chứ không phải ngôn ngữ.

Tôi tin rằng các cuộc thi mã thời gian chỉ ra rằng ngôn ngữ không thực sự quan trọng đối với các loại nhiệm vụ đó. Không có một ngôn ngữ nào chiến thắng những thách thức như vậy dễ dàng hơn những ngôn ngữ khác (ít nhất là không nếu bạn cho phép sự phổ biến tương đối của các ngôn ngữ).

Nếu bạn đo hiệu suất là "hiệu quả của chương trình tốt nhất" được viết bằng một ngôn ngữ nhất định, thì nó thậm chí còn ít phụ thuộc vào ngôn ngữ hơn. Xem ví dụ về kết quả của cuộc thi Galcon AI . Người chiến thắng được viết bằng Lisp. Mục nhập Lisp tiếp theo, tuy nhiên, được xếp hạng # 280. Điều này cho chúng ta biết gì về sự phù hợp của ngôn ngữ để viết AI tuyệt vời một cách hiệu quả? Theo tôi, không có gì. Nó chỉ cho chúng ta biết rằng "bocsimacko" đã đưa ra và thực hiện các thuật toán hiệu quả nhất. Đối với hồ sơ, thời gian không phải là một yếu tố chính trong cuộc thi này - mọi người đã có hơn hai tháng để phát triển mã của họ.

Cuối cùng, nếu bạn đo lường hiệu suất là "chi phí dài hạn để duy trì dự án" thì tôi nghĩ bạn đang tham gia vào một cái gì đó. Đặc biệt nếu bạn chỉ thuê những người giỏi nhất cho công việc và tính chi phí tính theo giờ thay vì đô la. Tôi có một quan điểm mạnh mẽ về ngôn ngữ nào là tốt nhất cho việc này, nhưng không có bằng chứng cứng nhắc nào để liên kết bạn với tôi sẽ loại bỏ ý kiến ​​này. Có lẽ ai đó có liên kết cho loại hiệu suất này.

http://page.mi.fu-berlin.de/prechelt/Biblio/jccpprtTR.pdf là một trong số ít nghiên cứu mà tôi biết rằng đã so sánh trực tiếp thực tế giữa năng suất trong các ngôn ngữ khác nhau. Nó đã cũ, nhưng đáng đọc nếu bạn thấy chủ đề thú vị. Việc so sánh có một số thiếu sót lớn mà bài báo rất trung thực.

Kết quả chung là các ngôn ngữ cấp thấp (ví dụ C, C ++) mất nhiều thời gian hơn để viết, có thể chiếm ít bộ nhớ hơn và có thể chạy nhanh hơn nhiều. Nhưng với độ biến động rất cao. Các ngôn ngữ kịch bản cấp cao có xu hướng mất một nửa thời gian để viết và có ít thay đổi trong cách tiếp cận. Ở một mức độ đáng ngạc nhiên ban đầu, có xu hướng rõ ràng là làm một cái gì đó bằng ngôn ngữ kịch bản.

Lưu ý rằng tất cả các số hiệu năng cho Java phải được lấy bằng một hạt muối chính - bài báo được sản xuất vào những năm 90 trước khi mọi người có nhiều kinh nghiệm với Java và trước khi JVM được tối ưu hóa tốt. Cả hai yếu tố nên có tác động đáng kể.

Nói chung, viết một chương trình bằng Python thường sẽ nhanh hơn viết cùng một chương trình bằng C, C ++, Java.

Nó cũng có khả năng chạy chậm hơn.

Tất nhiên, có những ứng dụng cụ thể mà các ngôn ngữ khác có thể nhanh hơn vì một số nhiệm vụ liên quan được hỗ trợ 'nguyên bản' hơn.

Mặc dù tôi không biết về bất kỳ nghiên cứu nào để xác nhận sự gia tăng tốc độ / năng suất này (như một nhà bình luận đã đề cập, điều này có thể khó đo lường chính xác), đã có nghiên cứu trực tiếp về tính biểu cảm của ngôn ngữ.

Tôi nghĩ rằng có một số giá trị cho một mối tương quan giữa biểu cảm ngôn ngữ và tốc độ lập trình. Chỉ cần hình dung một mẫu lặp đơn giản và làm thế nào một sự hiểu biết về vòng lặp hoặc danh sách của Pythonic có thể ngắn gọn hơn. Nó không chỉ có thể được gõ nhanh hơn ngay lập tức mà còn giúp loại bỏ các mối lo ngại về các lỗi khác nhau, các chỉ số ngoài giới hạn và các vấn đề khác có thể làm chậm đáng kể quá trình mã hóa.

Điều này cho thấy một bảng ước tính cho tỷ lệ biểu cảm của các ngôn ngữ. Trong khi nó nên được thực hiện với một hạt muối, các chú thích mà nó đề cập là rất đáng giá.

http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_programming_lacular#Expressively

Lần trước tôi đã sử dụng Java (một thời gian trước đã thừa nhận) nó đã mất một màn hình đầy mã để mở và ghi vào một tệp. So sánh điều đó với một vài dòng trong Python hoặc Perl và bạn có thể đoán dòng nào nhanh hơn.

Rõ ràng tất cả các ngôn ngữ đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng, nhưng đối với hầu hết các nhiệm vụ, Python sẽ viết nhanh hơn.