为什么C#比C++运行速度更快？

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为什么C#比C++运行速度更快？

我没有开玩笑。

我有一个C#应用程序和一个C++应用程序。它们做着完全相同的事情，使用的代码量完全相同...

...而且C#的运行速度更快，不仅更快，而且是快了十倍。

这让我感到很奇怪，因为首先，我正在调试器中运行C#应用程序，这应该使C#变慢。其次，由于C#是使用.NET编译成MSIL二进制代码并具有许多额外特性的字节码，它应该变得更慢。而C ++只是纯粹的机器代码。

这是C#代码：

static void main()
{
    ulong i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        Console.WriteLine(i);
        i++;
    }
}

而这是C++代码：

int main()
{
    usigned long i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        cout << i << endl;
        i++;
    }
    return 0;
}

它们只是计算和显示一个数字。当C++的数字为1000时，C#的数字为7000（快了7倍）。

我甚至尝试编译它们两个，并使用命令提示符在没有调试器的情况下运行它们，命令为：cplusplus.exe && csharp.exe

是的，我知道这个问题可能会被认为是“离题”：P，或者可能是“不清楚在问什么”：/

但请，有人给我解释一下这个。

如果这很重要的话，我使用的CPU是Intel i7 2.5 Ghz。

编辑：

我尝试了cout << i << \"\\n\";的想法，以及std::ios_base::sync_with_stdio(false);的想法，但没有成功或结果的改变。

编辑2：我尝试了C语言的printf（）函数，速度要快得多。比C#快3倍。

有人告诉我IO流非常慢，所以我尝试了它们两个都没有将结果写入控制台，而C++仍然比C#快得多。

总之，Writeline（）比cout快得多，printf（）比两者都快得多。因此，写入控制台是唯一会使其变慢的事情。

TLDR：printf()胜出，而控制台写操作会减慢速度。

admin 更改状态以发布 2023年5月24日
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我认为你对测试没有足够的谨慎。我按照下面的详细信息使用C++重建了你的测试，证明它要快得多：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace CSScratch
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ulong i = 0;
            while (i < 1000000)
            {
                Console.WriteLine(i);
                i++;
            }
        }
    }
}

我在VS2013 Release模式下构建了上述内容，生成了CSScratch.exe，并将其计时（在cygwin bash下）并重定向输出，以便不计算文件系统写入时间。结果非常一致，其中五次运行中最快的一次是：

time ./CSScratch.exe > NUL
real    0m17.175s
user    0m0.031s
sys     0m0.124s

C++的等效内容：

#include 
int main()
{
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    unsigned long i = 0;
    while (i < 1000000)
    {
        std::cout << i << '\n';
        i++;
    }
}

也通过VS2013编译：

cl /EHsc /O2 output.cc
time ./output > NUL

其中五次运行中最慢的：

real    0m1.116s
user    0m0.000s
sys     0m0.109s

仍然比C#运行中最快的（17.175秒）更快（1.116秒）。

两个版本中的一些时间都花费在加载/动态链接、初始化等上。我修改了C++版本，将循环次数增加了10倍，但仍然只需要9.327秒——相当于C#在十分之一的工作量上所需的时间的一半。

（你可以通过设置更大的输出缓冲区来进一步调优C++版本，但通常不需要这样做）。

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你的代码效率不高，因为:

  • C++流对象默认与C的stdio同步，这使得它变慢。
  • 你正在使用 endl ，这会进一步减慢速度。

修复这两个问题，你可以使用下面的代码:

int main()
{
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    usigned long i = 0;
    while (i < 100000000000)
    {
        cout << i << '\n'; //use \n, not endl
        i++;
    }
    return 0;
}

编译时需要加上优化标志 (不管你用的是什么编译器，都必须这么做):

$ g++ main.cpp -O3 -o run.test
$ time ./run.test

关于 sync_with_stdio(false) 和 endl 的解释，请参见我的答案:

希望这能帮到你。

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