简单对比Java、Python、Go、Rust等常见语言计算斐波拉契数的性能
前言
最近简单学了下Rust,以我这种菜鸟水平,没感受到什么安全、性能什么方面的优势,只觉得概念太多,编译各种报错。暂时也写不出来什么玩法,索性对比下各种学过的语言的性能。部分语言很早之前学过,很久不用就忘了,所以是用GPT写的。但运行逻辑很简单,所以应该没什么影响。具体的代码可以见“实验代码”部分。
对比方法是在同一台机器上计算斐波拉契数,获取运行时长和内存占用。对比方法很野鸡,看看当个乐就行。
根据个人工作经验来说,大部分业务场景性能只要够用就行,能尽快下班的语言就是好语言。
实验准备
- 测试主机:虚拟机
- 系统:Debian 12.5 x86_64
- CPU:4 核
- 内存:4 GB
使用time
命令计算运行时长和内存消耗。示例,计算C二进制程序的运行时长和内存
/usr/bin/time -f 'Elapsed Time: %e s Max RSS: %M kbytes' ./fib-c 45
# 输出结果
The 45th Fibonacci number is 1134903170
Elapsed Time: 8.36 s Max RSS: 1444 kbytes
部分语言需要编译,二进制文件和代码如下,C编译出来的二进制文件只有16KB。
-rwxr-xr-x 1 atlas atlas 16K Mar 16 16:21 fib-c # C编译的二进制文件
-rwxr-xr-x 1 atlas atlas 1.8M Mar 16 15:56 fib-go # Go编译的二进制文件
-rwxr-xr-x 1 atlas atlas 7.7M Mar 16 17:47 fib-graalvm # GraalVM编译的二进制文件
-rw-r--r-- 1 atlas atlas 175 Mar 16 18:06 fib-js.js # JavaScipt源代码文件
-rw-r--r-- 1 atlas atlas 643 Mar 16 16:48 fib-lua.lua # lua 代码文件
-rw-r--r-- 1 atlas atlas 377 Mar 16 16:49 fib-lua.luac # LuaJIT编译文件
-rw-r--r-- 1 atlas atlas 981 Mar 16 19:17 Fibonacci.class # javac编译文件
-rw-r--r-- 1 atlas atlas 622 Mar 16 17:18 Fibonacci.java # Java源代码文件
-rw-r--r-- 1 atlas atlas 322 Mar 16 16:31 fib-python.py # python源代码文件
-rwxr-xr-x 1 atlas atlas 3.7M Mar 16 15:56 fib-rust # rust编译的二进制文件
实验结果
递归计算数值 45 的斐波拉契数,确保计算出来的值都是1134903170。
根据结果数据来看,Java(OpenJDK)计算最快,但内存占用相当高,接近rust运行内存的20倍。换成GraalVM编译后,内存占用会少很多,但还是比Rust和C要多。
C的内存占用最低,Rust和C基本齐平,二者运行时长也差不多。
Python最慢,意料之中。。但Python平常个人写的也很多,开发速度相当快。
Go平常也经常写,速度和内存占用都尚可,语法也很简单。写习惯了Go的并发语法,再写其它语言就有点感觉怪怪的。
Lua使用本身的解释器运行是很慢的,用luajit编译后效率提升很多。
JS并不熟,完全用GPT给的测试方案。运行速度还行,就是内存占用比Java都高。貌似也有其它js运行时,可能性能比nodejs要好。
语言 | 版本 | 运行时长(seconds) | 环比Rust(越低越好) | 最大内存占用(kbytes) | 环比Rust(越低越好) |
---|---|---|---|---|---|
Java | OpenJDK 17.0.2 | 2.75 | -69.7% | 38056 | +1932.9% |
Java | GraalVM 21.0.2+13.1 | 4.37 | -51.8% | 6980 | +272.9% |
Python | 3.11.2 | 112.13 | +1136.3% | 9364 | +400.2% |
Go | 1.21.6 | 4.88 | -46.2% | 3396 | +81.4% |
C | gcc 12.2.0 | 8.36 | -7.8% | 1444 | -22.9% |
Rust | 1.76.0 | 9.07 | 0 | 1872 | 0 |
Lua | Lua 5.4 | 74.22 | +718.3% | 2668 | +42.5% |
Lua | LuaJIT 2.1.0-beta3 | 17.09 | +88.42% | 2296 | +22.6% |
Nodejs | v20.10.0 | 9.18 | +1.2% | 45248 | +2317.1% |
实验代码
Java
public class Fibonacci {
public static int fib(int n) {
if (n <= 2) {
return 1;
}
return fib(n - 2) + fib(n - 1);
}
public static void main(String[] args) {
if (args.length < 1) {
System.out.println("Usage: java Fibonacci NUMBER");
return;
}
try {
int num = Integer.parseInt(args[0]);
System.out.println(String.format("The %dth Fibonacci number is %d", num, fib(num)));
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("Invalid number provided.");
}
}
}
Python
import sys
def fib(n: int) -> int:
if n <= 2:
return 1
return fib(n-2) + fib(n-1)
def main():
if len(sys.argv) < 2:
print("Usage: python fib-python.py NUMBER")
return
print(f"The {sys.argv[1]}th Fibonacci number is {fib(int(sys.argv[1]))}")
if __name__ == "__main__":
main()
Go
package main
import (
"fmt"
"os"
"strconv"
)
func fib(n uint) uint {
switch n {
case 0:
return 0
case 1:
return 1
case 2:
return 1
default:
return (fib(n-2) + fib(n-1))
}
}
func main() {
args := os.Args
for i := 1; i < len(args); i++ {
v1, err := strconv.Atoi(args[i])
if err != nil {
panic(err)
}
var arg uint = uint(v1)
fmt.Printf("The %dth Fibonacci number is %d\n", arg, fib(arg))
}
}
Rust
use std::str::FromStr;
use std::env;
fn fib(n: u64) -> u64 {
match n {
0 => 0,
1 => 1,
2 => 1,
_ => fib(n - 1) + fib(n - 2),
}
}
fn main() {
let mut args = Vec::new();
for arg in env::args().skip(1) {
args.push(u64::from_str(&arg).expect("error parsing argument"));
}
if args.len() == 0 {
eprintln!("Usage: fib <number>");
std::process::exit(1);
}
println!("The {}th Fibonacci number is {}", args[0], fib(args[0]));
}
JavaScript
function fib(n) {
if (n <= 2) {
return 1;
}
return fib(n - 2) + fib(n - 1);
}
function main(n) {
console.log(`The ${n}th Fibonacci number is ${fib(n)}`);
}
main(45);
C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
long long fibonacci(int n);
int main(int argc, char *argv[]) {
if (argc != 2) {
printf("使用方法: ./fib-c NUMBER\n");
return 1;
}
int n = atoi(argv[1]);
printf("The %dth Fibonacci number is %d\n", n, fibonacci(n));
return 0;
}
long long fibonacci(int n) {
if (n <= 1) return n;
else return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
Lua
function fib(n)
if n <= 2 then
return 1
else
return fib(n - 2) + fib(n - 1)
end
end
function main()
if #arg == 0 then
print("Usage: lua fib-lua.lua NUMBER")
return
end
local num = tonumber(arg[1])
if num then
print(string.format("The %dth Fibonacci number is %d", num, fib(num)))
else
print("Invalid number provided.")
end
end
main()
简单对比Java、Python、Go、Rust等常见语言计算斐波拉契数的性能的更多相关文章
- 初识python: 斐波拉契数(生成器获取)
使用 生成器(yield) 获取斐波拉契数. 代码如下: def fun(n): a,b,c = 0,0,1 while a < n: yield b # b, c = c, b + c 以下 ...
- 初识python:斐波拉契数(列表获取)
使用 列表 获取斐波拉契数,代码如下: n = int(input('您想获取前几个斐波拉契数?\n')) li = [] for i in range(n): if i <= 1: li.ap ...
- 算法笔记_001:斐波那契数的多种解法(Java)
本篇文章解决的问题来源于算法设计与分析课程的课堂作业,主要是运用多种方法来计算斐波那契数.具体问题及解法如下: 一.问题1: 问题描述:利用迭代算法寻找不超过编程环境能够支持的最大整数的斐波那契数是第 ...
- 用递归方法计算斐波那契数列(Recursion Fibonacci Sequence Python)
先科普一下什么叫斐波那契数列,以下内容摘自百度百科: 斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列.因意大利数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci ...
- python迭代器实现斐波拉契求值
斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列,也称为"兔子数列":F(0)=0,F(1)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥2,n∈N*).例 ...
- Java面试题:小白不得不懂的斐波那契数列
很长一段时间里,我都非常疑惑:“我写的技术文章不差啊,有内容的同时还很有趣,不至于每篇只有区区几十个人读啊?为什么有些内容简单到只有一行注册码的文章浏览量反而轻松破万?”这样的疑惑如鲠在喉啊!写技术博 ...
- 实现斐波拉契数列的四种方式python代码
斐波那契数列 1. 斐波拉契数列简介 斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列.因数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引 ...
- java 递归及其经典应用--求阶乘、打印文件信息、计算斐波那契数列
什么是递归 我先看下百度百科的解释: 一种计算过程,如果其中每一步都要用到前一步或前几步的结果,称为递归的.用递归过程定义的函数,称为递归函数,例如连加.连乘及阶乘等.凡是递归的函数,都是可计算的,即 ...
- python学习笔记之斐波拉契数列学习
著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ... 如果用Python的列表生成式, ...
- 斐波拉契数列(用JavaScript和Python实现)
1.用JavaScript 判断斐波拉契数列第n个数是多少 //需求:封装一个函数,求斐波那契数列的第n项 //斐波拉契数列 var n=parseInt(prompt("输入你想知道的斐波 ...
随机推荐
- Web入门:JavaScript文字动画
欢迎来的我的小院,恭喜你今天又要涨知识了! 案例内容 利用JavaScript实现文字逐步展现的动画效果. 演示 学习 <!DOCTYPE html> <html lang=&quo ...
- 《ASP.NET Core 与 RESTful API 开发实战》-- (第7章)-- 读书笔记(下)
第 7 章 高级主题 7.4 HATEOAS 全称 Hypermedia AS The Engine Of Application State,即超媒体作为应用程序状态引擎.它作为 REST 统一界面 ...
- .NET Core 在 K8S 上的开发实践--学习笔记
摘要 本主题受众是架构师,开发人员,互联网企业 IT 运维人员.大纲:1. K8S 对应用的要求:2. .NET Core 上 K8S 的优势:3. K8S 下的 .NET Core 配置:4. .N ...
- 浅谈高维FWT
概述 快速沃尔什变换,可以用来处理有关异或卷积的问题. 而异或运算,也就是二进制下的不进位加法运算,我们考虑能否将其拓展到高维. 也就是,在 \(k\) 进制下的不进位加法卷积. 对于具体的某一位,我 ...
- Linux进程与线程的基本概念及区别
前言 假设你正在玩一款在线多人游戏,在游戏中,有多个角色需要进行不同的操作,例如攻击.移动.释放技能等等. 接下来,我们用玩游戏的例子,来解释进程和和线程的概念,以及进程和线程的区别. 进程的基本概念 ...
- java 如何实现开箱即用的敏感词控台服务?
sensitive-word-admin sensitive-word-admin 是基于 sensitive-word 实现的, 一款开箱即用的敏感词控台服务. 特性 基本的 CRUD 开箱即用的配 ...
- 【Unity3D】UGUI之布局组件
1 概述 布局组件主要有:水平布局(HorizontalLayoutGroup).垂直布局(VerticalLayoutGroup).网格布局(GridLayoutGroup),用于约束子控件的布 ...
- springboot jpa自定义SQL查询
说明 在使用JPA实现数据持久化过程中经常会遇到这种情况:我有2张表是一对多的关系,需要通过一个外键ID去关联查询到另外一张表的字段.例如,1张商品表food_info其中存有商品分类ID categ ...
- 解决etcd集群空间占用问题 mvcc: database space exceeded
一.查看状态 ./etcdctl --write-out=table endpoint status 可以看到空间占用(DB SIZE).本次是清理过了.原本达到了2G(为默认上限) 二.查看当前版本 ...
- ASP.NET 跨域配置
报错信息 The 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource 解决方案 web.config配置 ...