Вы можете подумать, что на вопрос можно ответить одним словом: какой самый быстрый язык программирования? Но на самом деле, есть много технических нюансов, когда речь идет о скорости и программировании. Для начала, быстрее не обязательно лучше — это действительно зависит от варианта использования. (Но мы к этому еще вернемся.)

Здесь мы подробно расскажем, что делает язык программирования «быстрым», почему это важно и как вы можете начать изучать некоторые из самых быстрых языков программирования.

Что делает язык программирования быстрым?

Ключевой особенностью языка программирования, которая определяет его скорость, является то, является ли он компилируемым или интерпретируемым языком. Компилируемые языки — такие как Lisp, C++, Go, Rust и Swift — должны быть преобразованы в машинный код (см. Ассемблер ниже), который взаимодействует непосредственно с оборудованием. Интерпретируемые языки, такие как Python, JavaScript, Ruby и PHP, работают путем преобразования вашего исходного кода на лету в машинный код по мере его выполнения. Поскольку этот процесс преобразования происходит во время выполнения кода и увеличивает нагрузку, интерпретируемые языки работают медленнее, чем компилируемые языки.

Есть несколько других факторов, которые могут определять скорость языка. Возьмите Java и C# — эти языки и компилируются, и интерпретируются. Однако вместо компиляции в ассемблерный код они компилируются в байт-код. Скомпилированный байт-код интерпретируется для работы на виртуальной машине, оптимизированной для прямого взаимодействия с оборудованием. Вы можете думать о байт-коде как о языке ассемблера для виртуальной машины. Это делает эти языки более быстрыми, чем такие языки, как JavaScript, который преобразует текстовый исходный код непосредственно в машинный код.

Другой фактор — это язык со статической или динамической типизацией. Языки со статической типизацией определяют типы всех переменных при компиляции языка, а языки с динамической типизацией проверяют тип переменных во время выполнения кода. Эта проверка типов в реальном времени сопряжена с некоторыми накладными расходами, что делает языки с динамической типизацией медленнее, чем языки со статической типизацией.

Какие самые быстрые языки программирования?

Самый быстрый язык программирования напрямую взаимодействует с машиной. Давайте посмотрим на некоторые из самых быстрых языков, с которыми вы можете столкнуться, и для чего они используются.

Сборка

Язык ассемблера на самом деле не является одним конкретным языком. Это просто название, данное любому низкоуровневому языку программирования, который напрямую взаимодействует с аппаратным обеспечением компьютера. Это означает, что сборка для вашего ноутбука будет отличаться от сборки для вашего сотового телефона, потому что у них разные процессоры, требующие разных инструкций. Обычно ассемблер используют только разработчики, работающие непосредственно с оборудованием или создающие языки программирования.

Лисп

Lisp — один из первых языков программирования, которому уже более 60 лет. Было много разновидностей этого языка, и многие другие языки программирования использовали некоторые из тех же возможностей, что и Lisp. Clojure, например, — это современный диалект Lisp, реализованный для виртуальной машины Java, но не благодаря Clojure Lisp находится в этом списке. Common Lisp компилируется непосредственно на языке ассемблера, а это означает, что код, который вы пишете на Lisp, будет ассемблерным, когда он запускается как исполняемый файл. Lisp все еще используется сегодня, но чаще всего вы найдете его как Clojure, а не как Common Lisp.

C/C++

C и C++ также являются компилируемыми языками. C — это простой процедурный язык программирования, который был первоначально разработан в начале 1970-х годов и до сих пор широко используется, в основном во встроенных приложениях, из-за его скорости и небольшого размера. C++ — это язык, расширяющий C и добавляющий объектно-ориентированные функции. Из-за этого он заменил C во многих приложениях. C++ используется в ситуациях, когда важна производительность, например при разработке 3D-видеоигр и разработке операционных систем.

Go

Go, также известный как Golang, — это язык программирования, разработанный Google. Он компилируется в Ассемблер, как и большинство других языков здесь, но у него больше современных функций, более простой синтаксис и его легче писать, чем давний лидер среди быстрых языков программирования, C/C++. Golang часто используется в сетевых серверах и распределенных системах, где его скорость может повысить производительность этих систем.

Ржавчина

Rust — еще один компилируемый язык программирования, который также является более безопасной альтернативой C/C++. Он ориентирован на скорость, безопасность памяти и параллельную обработку и часто используется в игровых движках, компонентах браузера и движках моделирования виртуальной реальности, где скорость является приоритетом.

C#

C# — это язык, подобный Java, который сначала компилируется в виртуальный язык, а затем интерпретируется виртуальной машиной. Это придает ему черты интерпретируемого языка, добавляя при этом некоторую скорость. C#, разработанный Microsoft, прост в освоении и содержит множество сторонних библиотек, которые упрощают и ускоряют разработку. Он популярен для создания настольных приложений, видеоигр и веб-сервисов.

Джава

Java компилируется в байт-код, который затем интерпретируется виртуальной машиной Java. Это был один из первых языков программирования, сделавших это, поэтому он быстро стал (и остается) популярным. Использование виртуальной машины означает, что приложение Java может быть перемещено из одной операционной системы в другую без изменения кода, если для этой операционной системы доступна версия JVM. Эта кроссплатформенная функция в сочетании с его скоростью делает Java популярным языком для многих приложений, включая веб-разработку, разработку настольных компьютеров, разработку игр, разработку мобильных приложений и многое другое.

Быстрый

Swift — это современный язык программирования, разработанный Apple, который компилируется в ассемблерный код. Он был разработан для замены старого языка Objective-C. Он используется для разработки ваших любимых продуктов Apple, таких как Apple TV, Apple Watch, iPhone и iPad. Swift в настоящее время является самым популярным языком разработки для Mac OS X и iOS, но он также является кроссплатформенным и начинает использоваться в других приложениях.

Дело не всегда в скорости

Хотя скорость может быть важна при выборе языка программирования, есть много других факторов, о которых следует подумать. Когда вы пишете код, бывают моменты, когда другие особенности языка программирования важнее его скорости. В конце концов, если бы скорость была главным приоритетом для каждого проекта, языки программирования, не входящие в этот список, не имели бы большого применения, и мы бы писали код на ассемблере. Однако правда в том, что некоторые из самых популярных языков программирования даже не включены в этот список.

Скорость относительна, и во многих случаях программа на C++ будет в десять раз быстрее, чем программа на Python, но в данном конкретном приложении это не имеет значения. В конце концов, если операция завершается за 0,001 секунды, а не за 0,01 секунды, можете ли вы действительно заметить разницу? Однако разница будет иметь значение, если вам придется выполнять одну и ту же операцию тысячи раз в цикле.

В большинстве случаев скорость разработки важнее скорости исполнения. Медленную программу можно масштабировать для повышения ее производительности, выделяя на нее больше ресурсов, а вычислительные ресурсы дешевы по сравнению с оплатой большего времени разработки для написания кода на более сложном для написания языке низкого уровня. Более медленные языки программирования популярны, потому что их легче писать, они имеют множество доступных сторонних библиотек и могут быть развернуты быстрее. Все это ускоряет время разработки.

Спасибо за чтение :) Не забудьте подписаться на меня, чтобы узнать больше!