[Python, C++, Go] Сравним C++, JS, Python, Python + numba, PHP7, PHP8, и Golang на примере расчёта “Простое Число”

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
11-Дек-2020 01:31

Цитировать

Все топовые языки программирования уже давно доказали свои позиции и "определились" с нишами своего использования.Тем не менее, для каждого программиста важно иметь представление о количественных характеристиках для каждого из языков, которыми он пользуется.Измерять можно довольно много параметров и для разных целей.Для каких-то задач важнее будет наличие быстрого просчёта по математическим операциям. А для других - больше пригодится ускоренная работа с сетью и файлами.В данной статье мы рассмотрим ускорение программы с использованием JIT-компиляции для языков Python и PHP.В качестве задачи для расчёта возьмём функцию проверки - является ли число Простыми или нет - "is prime". Возьмём базовый алгоритм проверки на то, что число Простое:

число не чётное
и не делится на меньшее число до корень из искомого (то есть в цикле пройдёмся от 3 до корень из числа)

Нам будет необходимо вычислить ряд Простых чисел - до максимального. Максимальное число в этой задаче будет: 10 000 000.В алгоритме и в коде ниже можно видеть, что я не применял распараллеливание, для более "честной" оценки времени исполнения.Машина, на которой производились запуски:

Название модели: MacBook Pro
Идентификатор модели: MacBookPro14,1
Имя процессора: Dual-Core Intel Core i5
Скорость процессора: 2,3 GHz
Количество процессоров: 1
Общее количество ядер: 2
Кэш 2-го уровня (в каждом ядре): 256 КБ
Кэш 3-го уровня: 4 МБ
Технология Hyper-Threading: Включен
Память: 8 ГБ
Версия Boot ROM: 428.0.0.0.0
Версия SMC (система): 2.43f10

Рассмотрим варианты алгоритма на разных языках программирования:C++

g++ --version
Configured with: --prefix=/Library/Developer/CommandLineTools/usr --with-gxx-include-dir=/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple clang version 11.0.3 (clang-1103.0.32.62)
Target: x86_64-apple-darwin19.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <time.h>
using namespace std;
bool isPrime(int num)
{
if (num == 2) {
return true;
}
if (num <= 1 || num % 2 == 0) {
return false;
}
double sqrt_num = sqrt(double(num));
for (int div = 3; div <= sqrt_num; div +=2)
{
if (num % div == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
int main()
{
int N = 10000000;
clock_t start, end;
start = clock();
for (int i ; i < N; i++) {
isPrime(i);
}
end = clock();
cout << (end - start) / ((double) CLOCKS_PER_SEC);
cout << " sec \n";
return 0;
}

Node.js

node --version
v15.0.1

PHP

<?php
function isPrime($num)
{
if ($num == 2) {
return true;
}
if ($num == 1 || $num %2 == 0) {
return false;
}
$to = sqrt($num) + 1;
for ($i = 3; $i <= $to; $i += 2) {
if ($num % $i == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
function run($N)
{
for ($i = 0; $i <= $N; $i++) {
isPrime($i);
}
}
function main()
{
$st = microtime(true);
run(10000000);
echo microtime(true) - $st;
}
// Да, код не продакшен-реди)) Прошу не шеймить за топорность кода.
main();

Python (without "numba")

python3 --version
Python 3.8.5

import math
from time import perf_counter
def is_prime(num):
if num == 2:
return True
if num == 1 or not num % 2:
return False
for div in range(3, int(math.sqrt(num)) + 1, 2):
if not num % div:
return False
return True
def do(n):
for i in range(n):
is_prime(i)
if __name__ == '__main__':
N = 10_000_000
st = perf_counter()
do(N)
end = perf_counter()
print(end - st)

Python with "numba"

import math
from time import perf_counter
from numba import njit
@njit(fastmath=True)
def is_prime(num):
if num == 2:
return True
if num == 1 or not num % 2:
return False
for div in range(3, int(math.sqrt(num)) + 1, 2):
if not num % div:
return False
return True
@njit(fastmath=True)
def do(n):
for i in range(n):
is_prime(i)
if __name__ == '__main__':
N = 10_000_000
st = perf_counter()
do(N)
end = perf_counter()
print(end - st)

После запуска на локальной машине можно сравнить время исполнения всех вышеперечисленных программ:

Примечание: меньше - лучше.Здесь можно видеть, что версия на JS довольно "быстрая". А также:

python3 + numba показала огромный прирост в производительности! Обогнав даже Go. Круто!
PHP8 с включенным JIT показала себя хорошо. И сравнимо с Go!

Вероятно, что-то ушло из моего поля зрения и в данной задаче я не учёл какой-то момент и js в базовом исполнении оказался быстрее Go.А Вы, что думаете по этому поводу? Что здесь можно добавить или изменить для полноты эксперимента?Интересно ли Вам посмотреть показатели производительности по работе с текстом, картинками и сетью?
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:

Теги для поиска: #_python, #_c++, #_go, #_compare, #_prime, #_number, #_golang, #_python, #_c++, #_go

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 22-Ноя 08:24
Часовой пояс: UTC + 5