知识大全正确认识java JVM与c/c++的执行效率

Posted 2022-07-19 知

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　　认为Java不能写JVM是完全错误的 JNode是一个用Java写的开源操作系统他里面的JVM就是用Java写的这个操作系统现在有几十兆其中 %的代码是用java编写其中只有一个极小的操作系统引导程序是用汇编写的我们暂时称之为booter exe 大小为几KB booter exe的作用就是将用java写的JVM编译并装入内存简单的说就是将JVM class编译成JVM exe（JVM exe也是内存中的二进制代码并不是真实存在的文件我暂时称之为JVM exe）这个过程花了秒种在这个操作系统中汇编程序只能执行秒钟之后汇编程序就退出内存也再也不执行了内存中只剩下用Java写的JVM exe 之后所有的操作都有JVM exe来进行 JVM exe负责将其它的Abc class Def class等等编译成Abc exe Def exe 操作系统正式启动 JNode的官方网站上有Java写的JVM的性能和SUN的JVM进行性能比较的结果 JNode中用Java写的JVM竟然能比SUN公司用C++写的JVM还快！见结果如下运行评测程序ArithOpt时 JNode ms* Sun J SDK ms** JNode的官方网站上有Java写的JVM的性能和SUN的JVM进行性能比较的结果 JNode中用Java写的JVM竟然能比SUN公司用C++写的JVM还快！见结果如下运行评测程序ArithOpt时 JNode ms* Sun J SDK ms** 上面JNode 中用Java写的JVM与Sun 的用C++写的JVM的比较是在Pentium Ghz with GB of memory上比较的其实无论是c++ java vb delphi还是perl 他们最终在cpu中执行时都是二进制代码没有本质区别他们的差别就在于不同的编译器编译出来的二进制代码的优化程度不同用程序员直接写出的汇编由于没有进行深入的优化很难达到其它用java/c++/delph/vb编译器的优化程度所以我说手写汇编的速度达不到c++/java的速度实质就是说手写汇编再编译出来的二进制代码的优化程度没有用c++ /java编译器编译出来的二进制代码的优化程度高底层用C++或汇编来写并不是因为他们更快而是因为他们更节省内存操作硬件更方便 VB是一种解释语言它的内存占用量也很大而且VB中直接操作内存等硬件的方法并不多而且C++已经有许多已经成型的类库用C++写JVM明显比VB强如果你感觉 eclipse或永中慢就认定Java慢那么大家感觉 WindowsXP慢是不是大家就应该认定 C++慢呢？谁快谁慢拿数据说话吧另外不要因为某些java程序启动慢就认定java慢这除了因为上面说的原因外还因为 C++启动较快也不全是因为C++本身的原因许多C++写的软件所需的一些 exe和 dll在操作系统启动时就已经启动了（比如和窗口相关的一些 dll） NET程序启动较快就是因为 NET的虚拟机其实在操作系统启动时就已经启动了而其它一些大型软件如Microsoft Word启动较快就是因为操作系统启动时就已经启动了和Word相关的一些服务和功能当然对于能直接支持java bytecode的CPU booter exe也可以不需要只要有个Booter class就可以这样整个操作系统就 %都是java写的了还有就算在不支持java bytecode的cpu上也可以用java来写booter exe 原理很简单写个 Booter java 将它编译成Booter class 再用Java写个 class to exe编译器将Booter class编译成Booter exe 这次 Booter exe不仅存在于内存中还可以将它写到硬盘上这用 Java编译出来的Booter exe所有的功能都和用汇编写的booter exe完全一样从此我们就得到了一个 % 的纯Java操作系统完全可以用Delphi写一个C++编译器再用这个编译器去编译abc cpp的源代码难道编译出来的abc exe就变成了delphi程序吗？一个二进制代码是用什么语言写成的是由它是由什么编译器编译出来决定的而不是由它的编译器是由什么语言写成的决定的所以Java程序不是C＋＋程序因为无论Java的编译器是用VB perl C++ 还是汇编写成的只要编译编译的是Abc java的源代码这就是个java程序

举个例子有种java编译器一种是用VB写成的一种是用C＋＋写成的一种是用Delphi写成的一种是用Perl写成的他们都去编译 Abc java的源代码: VB 写的java编译器将Abc java编译成Abc class用了秒 C++ 写的java编译器将Abc java编译成Abc class用了秒 Delphi写的java编译器将Abc java编译成Abc class用了秒 Perl 写的java编译器将Abc java编译成Abc class用了秒最后编译出来的Abc class完全一样那么这个编译出来的Abc class在同一个虚拟机上运行时的性能完全一样难道这可以证明VB C++ Delphi Perl的性能完全一样吗？再举个例子有种java虚拟机（JVM）一种是用 VB写成的一种是用C＋＋写成的一种是用Delphi写成的一种是用Perl写成的他们都去运行Abc class的java文件实际运行过程是这样的 JVM先把Abc class编译成Abc exe（其实只是内存中的二进制指令序列没有这个文件为了便于理解我给出名 Abc exe）然后CPU运行Abc exe 由于四种JVM(VbJVM CppJVM DelphiJVM PerlJVM)编译出来的 Abc exe完全一样所以四种JVM在运行 Abc exe时的性能完全一样差距只在于种JVM将Abc class编译成Abc exe所有的编译所花费的时间不同 CppJVM 将Abc class编译成Abc exe花秒然后Abc exe运行花费秒共秒 VbJVM 将Abc class编译成Abc exe花秒然后Abc exe运行花费秒共秒 DelphiJVM将Abc class编译成Abc exe花秒然后Abc exe运行花费秒共秒 PerlJVM 将Abc class编译成Abc exe花秒然后Abc exe运行花费秒共秒大家可以看到虽然VbJVM编译Abc class的速度只是CppJVM的十分之一但Abc class在VbJVM和在CppJVM上运行所花的时间几乎完全一样难道这样能证明VB和C++性能一样？当然不能！也就是说 Java程序运行所花费的时间与JVM是用什么写成的几乎没有关系！哪怕这个JVM是用最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最快的语言写的将Abc class编译成Abc exe只用了秒最终也几乎不会影响Abc class在这个JVM上运行的时间最终得出结论 Java的速度与JVM是用什么语言写成的几乎没有关系而Java的本地代码是用Java的JIT和HotSpot编译器在程序运行时编译出来的根本不是C++编译器编译出来的所以java程序根本不是一个Ｃ＋＋程序！ JIT和HotSpot编译器可以根据程序运行的CPU进行指令集进行优化 C++编译器可以吗？ JIT和HotSpot编译器可以根据程序运行时的profile对本地代码进行inline等优化 C++编译器可以吗？ JIT和HotSpot编译器可以根据程序运行时根据程序运行的情况进行更准确的分支预测 C++编译器可以吗？大家可以去jre 的安装路径中去看看其中的jar文件共有５０Ｍ由于jar文件是压缩文件并且bytecode的代码要比native code精简的多(前面已经说过了一个构造方法在bytecode中只要一个指令构造方法在C++的编译器却要个指令 Java 一个 method call 只要一个machine code 但用 x 相对需要个) 所以这５０Ｍ的java程序完成的工作大约相当于２００Ｍ以上的本地代码完成的工作而其中的 exe和 dll共有 M 本地代码在java运行环境中占的比例连５％都不到而这仅有的５％的 C++编译器产生的本地代码 (比如AWT dll)在java程序运行时还要被JIT和HotSpot编译器重新编译成新的指令序列 (例如符合SSE 的指令集的指令) 并根据运行时的profile 来内联到其它java编译器编译出来的native code中成为全新的NativeCode序列所以C++编译器编译出来java本地库的机器代码序列在java运行的时候根本看不到这些机器代码也被Java的JIT和HotSpot编译器重新编译并更改执行序列这些 C++编译器编译出来的机器代码已经变成了 Java编译器编译出来的机器代码最终在CPU中执行的所有机器语言序列全部是由Java编译器产生的与C++编译器没有一点关系 C++的速度是由C++编译器在程序员开发时编译出来的机器语言的优化程度决定的 Java的速度是由Java的JIT和HotSpot编译器将java bytecode在运行时即时编译成针对本地CPU的优化的本地代码决定的比速度的实际就是在比看C++编译器和java编译器谁能产生更优化的机器代码很明显 C++的编译器不如java的JIT和HotSpot编译器因为JIT和HotSpot编译器能针对CPU指令集进行人优化能在运行时根据使用频率对method进行内联和优化而C++的静态编译器永远也做不到这些两者有着本质的不同但是有些人用一辈子也无法理解这其中的差别他们只能抱着一个可怜的没有任何根据 C++比Java快终其一生 cha138/Article/program/Java/hx/201311/27049

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