为什么在什么都不做的情况下，C++比C慢？
为什么在什么都不做的情况下，C++比C慢？
在我的机器上，C++执行空操作的速度几乎比C慢4倍。当使用g++编译以下文件时，C++的速度比gcc慢4倍：
int main() {}
通过time sh -c 'for i in $(seq 0 1000) ; do ./a.out ; done'，C版本的运行时间是0.515秒，而C++版本的运行时间是2秒。为什么会这样呢？
这个程序什么都没做，而且两个版本的反汇编程序基本相同，所以为什么C++版本大致慢4倍呢？
我猜测是因为C++库加载的时间更长，但是汇编代码非常相似，我想不出C++慢这么多的原因。
编辑：嗯，看起来我只部分反汇编了程序（使用objdump -d而不是objdump -D），导致我没有看到库的加载。现在看到反汇编输出，很明显C++版本需要更长时间来加载其库。我一开始所说的“略有不同”是指在mov或call中使用的地址有所不同，而没有调用其他函数（如果我正确理解objdump的输出意义的话）。
所以主要问题已解决，但是对于一个什么都不做的程序来说，2秒的时间太长了。如果有帮助的话，我使用的是x86_64处理器，并且我用gcc empty.c和g++ empty.cpp构建了可执行文件。我认为问题确实是我使用了HDD，因此加载libstd++需要更长时间。我还使用了-static标志进行构建，现在得到的结果非常相似（0.246秒和0.241秒）。C二进制文件与C++二进制文件完全相同（如果这不是一个diff的错误）。
为什么C++在什么都不做的情况下比C慢？
实际上，你根本没有进行任何比较，因为你的程序根本什么都没做。你得到的不是程序执行时间，在你的情况下是null，而是进程执行时间，即加载+运行+终止的时间，如果你的程序需要更多资源，这个时间会更长。
一些数据可以说明这个问题：
假设我们有emptyc和emptycpp，分别使用gcc-10.3和g++-10.3编译。
在我的系统上：
emptyc：- 文件大小：13232
- ELF动态部分：17个条目（1个共享库）
- truss系统调用报告：48个系统调用，包括6个打开和11个mmap
emptycpp：- 文件大小：13312
- ELF动态部分：20个条目（4个共享库）
- truss系统调用报告：88个系统调用，包括15个打开和29个mmap
结论：
使用g++编译的程序需要比使用gcc编译的相同程序更多的资源。
生成88个系统调用的进程可能比生成48个系统调用的进程更慢。
解决方法：
为了避免C++在不做任何事情时比C慢，可以考虑以下几点：
1. 注意代码的优化，尽量减少不必要的资源消耗。
2. 使用更高效的编译器和编译选项，以提高代码的执行效率。
3. 避免不必要的库和依赖项，只使用必要的功能和库。
4. 对代码进行性能测试和剖析，找出可能导致程序变慢的瓶颈，并进行相应的优化。
通过以上的措施，可以减少C++程序在不做任何事情时的性能损失，提高程序的执行效率。
为什么C++在什么都不做的情况下比C慢？
C++标准库的初始启动比C运行时更重。
C++ ABI需要为基本语言特性初始化一些结构。互斥锁用于线程安全初始化数据，异常，线程本地存储，RTTI等。
这就是为什么使用C++编译器创建的空可执行文件启动速度比空C程序慢。同样，使用汇编语言创建的空程序会比使用具有完整功能的C运行时（CRT，GNU LIBC等）创建的程序启动速度快得多。
我认为OP的巨大开销并不来自C++库的初始化。在我的机器上，调用所有libstdc++函数的时间小于1微秒（<1%），而OP指出它的C++程序在1000次调用中需要2秒（即2毫秒，比这个大2000倍）！
如果你有一个快速的SSD，而OP有一个慢速的旋转硬盘呢？如果OP确保在计时之前清除了所有页面缓存，并且你正在重复运行一个具有热缓存的程序，保持所需的确切页面？
据我所知，C++库的初始化不会访问存储设备（只有链接器在这种情况下才会访问）。系统调用跟踪证明了这在libstdc++ 6.0.29中不是这种情况。此外，我的SSD的延迟明显大于1微秒。此外，OP明确提供了用于测量时间的命令（我使用相同的命令），并且没有进行显式的页面清除（为什么在glibc中会有所不同呢？）。最后，即使硬盘可能很慢，操作系统也应该将文件放入内存缓存中（特别是对于许多重复访问的情况）。
如果你认为这种情况不适合空白的情况，那么是的，没有链接到libstdc++，但仍然链接了libc，可能是libm和libgcc_s，所有这些都必须映射到进程的地址空间，并且可能从实际存储中加载。
据我所知，你展示的系统调用来自链接器而不是libstdc++的初始化。如果静态链接C++库，它们将从执行中删除（虽然初始化应该仍然存在）。这就是为什么我要求OP静态编译其代码的原因之一，也部分是我认为开销来自链接器的原因（请参阅上面的评论）。
那些读取应该命中磁盘缓存。我觉得这个解释是不充分的。
你可以尝试使用C++编写一些仅操作系统内核的小测试，你会看到初始化所需的C++ ABI有多少。当然，如果你不使用编译器选项关闭异常、线程安全的数据初始化和RTTI。