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程序语言效率比较
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日期：2007年5月11日 作者： 查看:[大字体
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本文适合初学编程的程序员阅读，它对比了几种编程语言在解决同一问题的时候的运效率。并通过具体的例子进行了量化分析。主要目的是帮助初学者认识各种编程语言的特质，并且能够理性的选择适合的编程语言来进行工作。
事发
我无聊的翻着散落案头的书籍，这些都是五花八门的关于编程和系统管理的著作。干了这么多年程序员，大大小小的软件和项目也做了无数。每每有新入行的朋友问我这个所谓的"老前辈"：哪种语言最好之类的问题，我总会作出一副知识渊博的样子，复述着从更老的老前辈那里听来的或者某些名著上看来的"知识"。就好比我们从学习编程的第一天起，就被计算机老师告知，COBOL语言是擅长处理商务事务、FOTRAN语言是用于科学计算一样。类似的知识还有"汇编语言比C语言快得多"以及"JAVA是一种效率很低的语言环境"在一代又一代的程序员中口耳相传，几乎成为了毋庸置疑的真理。
我产生了一个想法，能不能对于同一个应用用几种编程语言分别实现，来比较一下看看到底哪种语言效率最高？
老实说我自己都觉得这个想法很无聊，想想谁会反复用不同的语言写同一个程序呢？下雨天打孩子，闲着也是闲着。再说，对于某种语言的弱点和优势有一个量化的分析，对于我们今后在做项目的时候面临工具选择也少许有一点指导意义。另外，觉得好玩才是我做这件事情的真正原因。
选题
选择一个什么样的程序问题进行这样的测试呢？这是一个很关键的问题，也最容易影响测试的公平性。另外的，对于每种语言，各自的优势都是不同的。程序员的偏爱也是各不相同的。在网上和现实中，对于什么语言更好一些的争论从来就没有停止过。甚至的，各门各派的程序员所构成的各种阵营，把某种语言奉若神明的也不在少数。不信，你在CSDN的JAVA论坛说一句"JAVA执行效率太低了云云"试试？立刻会被铺天盖地的板砖掀翻在地。类似的，还有管理员对于操作系统的偏好和争论：在Linux论坛你要是表扬Windows，其惨烈程度简直是难以言状。因此，从这个意义上来说，程序员们对于编程语言的偏好，类似于战士之喜爱枪械，赛手之喜爱赛车，已经上升为一种精神层面的东西了。蔡学镛先生说得好：有人逢微软必反，有人逢微软必捧。这是一种纯粹的精神上的爱，但它可能会影响正常的、科学的思考。
可以预料的，我这篇文章一定会遭到各路豪杰的迎头痛击。
好了，让我们言归正转吧。首先的，我们的选题中要使用的各种程序语言的最常用的要素。什么是最常用的要素呢？当然了，大家都有的就是赋值、数组操作、循环、判断等。另外，对IO的操作也是编程语言重要的内容。其次的，操作时间一定要长，否则，对于解释性的语言来说是极不公平的：解释器还没调入内存呢，人家编译派的已经运行完了。最后，就是程序不能太复杂。除了我没有那么大的毅力用各种语言完成一个复杂算法的决心外，程序过于复杂，算法在测试中起的作用就越来越大，影响运行效率的原因也就增加了。算法过于复杂，开发工具的扩展部分用得也就越多。于是就成了语言附加库之间的竞赛了，这是我不愿意看到的。
考虑上述因素，我设计了一个简单的选题：从指定文本文件中搜索指定字符串，计算个数。并且打印出搜索到的个数作为结果输出。作为程序员的你粗粗过一下脑子，马上会想到这个算法里面包含了条件判断、循环、数组操作等基本的程序语言因素。这满足了上面第一个条件。另外的，为了满足第二个条件，我准备了一个多达2G的文本文件，总共有文本1500万行多。这保怔了足够的运行时间（但应该不会太长），而决不会一眨眼就执行完了。最后的，我们都知道，在文本串里面搜索子串的算法是数据结构课本中的一个典型的例子（考试也经常被考到的），也满足算法简单的要求。同时，为了让每个程序的环境都一样，我得每测试一次就重新启动一次机器，避免CACHE的影响。
准备
比赛嘛，就需要公平。首先的，硬件平台要统一。我找了一台看起来还不错的机器(服务器)：两颗PIII800，1G内存。操作系统嘛，原来的机器上有新装的Windows2000Server版本。几乎没装什么别的应用。我偷懒了一下，没有重新安装OS，就这样用吧。
第一个选手：PERL
如果别人交给我这个题目，我会马上决定用PERL语言来做这件事。这个题目是完全的文本处理问题，还有比用PERL来做更合适的吗？因为PERL是专门为了文本处理而编制的语言。事实上也是这样，我用了2分钟，写了几行代码，就轻松实现了这个问题。这也说明了，选择适用的编程语言工具，比选择喜爱的工具更重要。
#!/usr/bin/perl
$filename="d:\\access.log_";
$count = 0;
open(FILE , "<$filename");
while(<FILE>)
{
@match_list = ($_ =~ /HIT/g);
$count=$count+@match_list;
}
close(FILE);
print "Count = $count\n";
exit
PERL是一位语言学家Larry Wall发明的，事实上，早期这种语言是专门用于在UNIX平台处理文字文件的(Perl=Practical Extraction Report Language:实用报表析取语言)。后来人们发现有大量文本构成的HTML页面用PERL来做CGI程序生成动态页面再合适不过了。因为互联网的兴起，PERL跟着发大了起来。这种语言的语法和C语言基本类似，因此比较好掌握，并且的，其关于"正则表达式"处理的强大功能目前基本上无人能够望其项背。事实上，类似于"过滤出含有TOM或者ABC的、并且后者的第一个和第三个字母大写，前者最少出现2次，后者出现5次、而且中间间隔8个或4个字母或空格的文本行"。我猜你正在反复的揣摩这句话，事实上，这就是所谓正则表达式，这样的问题，在PERL只需要一行语句就可以完成。在C语言中需要多少语句才能实现呢。
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