有什么能阻止其他语言 能够编译成二进制文件 运行速度和C一样快?

没什么。像Java或。net语言这样的现代语言更多地面向程序员的生产力，而不是性能。现在硬件很便宜。此外，编译到中间表示提供了很多好处，如安全性，可移植性等。net CLR可以利用不同的硬件-例如，你不需要手动优化/重新编译程序来使用SSE指令集。

C语言并不总是更快。

C语言比现代Fortran语言慢。

在某些方面，C通常比Java慢。(特别是在JIT编译器对您的代码进行了测试之后)

C允许发生指针混叠，这意味着一些好的优化是不可能的。特别是当您有多个执行单元时，这将导致数据获取停滞。噢。

指针算术工作的假设确实会导致某些CPU系列(特别是PIC !)它曾经在x86上很差劲。

基本上，当你得到一个矢量单元，或者一个并行编译器，C语言很糟糕，而现代的Fortran运行得更快。

C程序员的一些技巧，比如thking(动态修改可执行文件)会导致CPU预取暂停。

明白我的意思了吗?

而我们的好朋友x86执行的指令集，如今与实际的CPU架构关系不大。影子寄存器，负载存储优化器，都在CPU中。所以C离虚拟金属很近。真正的金属，英特尔不会让你看到。(从历史上看，VLIW CPU有点破产，所以，也许这并不是那么糟糕。)

如果你在高性能DSP上用C编程(可能是TI DSP ?)，编译器必须做一些棘手的事情，在多个并行执行单元之间展开C。因此，在这种情况下，C语言并不接近金属，但它接近编译器，它将进行整个程序优化。奇怪。

最后，一些cpu (www.ajile.com)在硬件中运行Java字节码。C将在该CPU上使用一个PITA。

For the most part, every C instruction corresponds to a very few assembler instructions. You are essentially writing higher level machine code, so you have control over almost everything the processor does. Many other compiled languages, such as C++, have a lot of simple looking instructions that can turn into much more code than you think it does (virtual functions, copy constructors, etc..) And interpreted languages like Java or Ruby have another layer of instructions that you never see - the Virtual Machine or Interpreter.

我还没有看到它，所以我要说:C往往更快，因为几乎所有其他东西都是用C写的。

Java是建立在C上的，Python是建立在C上的(或者Java，或者。net等等)，Perl是等等。操作系统是用C写的，虚拟机是用C写的，编译器是用C写的，解释器是用C写的，有些东西仍然是用汇编语言写的，这往往更快。越来越多的东西是用别的东西写的，而这些东西本身就是用C写的。

您用其他语言(不是Assembly)编写的每个语句通常都在下面实现为C中的几个语句，这些语句被编译为本机机器代码。由于其他语言的存在往往是为了获得比C更高的抽象级别，因此C中所需的那些额外语句往往侧重于增加安全性、增加复杂性和提供错误处理。这些通常都是好事，但它们是有代价的，那就是速度和规模。

就我个人而言，我已经用几十种语言写过了，涵盖了大部分可用的范围，我个人也一直在寻找你暗示的魔法:

我怎样才能鱼与熊掌兼得呢?我如何在我最喜欢的语言中玩高级抽象，然后为了速度而降至C语言的细节?

经过几年的研究，我的答案是Python(在C上)。你可能想看看它。顺便说一下，您也可以从Python下拉到Assembly(从一个特殊的库中获得一些小小的帮助)。

另一方面，任何语言都可能编写出糟糕的代码。因此，C(或汇编)代码不会自动更快。同样，一些优化技巧可以使部分高级语言代码的性能水平接近原始c语言的性能水平。但是，对于大多数应用程序来说，程序的大部分时间都在等待人员或硬件，因此两者之间的差异实际上并不重要。

享受。

C的设计者们已经做出了取舍。也就是说，他们决定把速度放在安全之上。C不会

检查数组下标边界 检查未初始化的变量值 检查内存泄漏 检查空指针解引用

当你索引到一个数组时，在Java中，它接受虚拟机中的一些方法调用，绑定检查和其他健全检查。这是有效的，绝对没问题，因为它在应有的地方增加了安全性。但是在C语言中，即使是非常微不足道的东西也不会被放在安全的地方。例如，C不要求memcpy检查要复制的区域是否重叠。它并不是一种用于编写大型商业应用程序的语言。

但是这些设计决策并不是C语言中的bug。它们是被设计出来的，因为它允许编译器和库编写者从计算机中获得每一点性能。下面是C语言的精神——C语言的基本原理文档是这样解释的:

C code can be non-portable. Although it strove to give programmers the opportunity to write truly portable programs, the Committee did not want to force programmers into writing portably, to preclude the use of C as a ``high-level assembler'': the ability to write machine-specific code is one of the strengths of C. Keep the spirit of C. The Committee kept as a major goal to preserve the traditional spirit of C. There are many facets of the spirit of C, but the essence is a community sentiment of the underlying principles upon which the C language is based. Some of the facets of the spirit of C can be summarized in phrases like Trust the programmer. Don't prevent the programmer from doing what needs to be done. Keep the language small and simple. Provide only one way to do an operation. Make it fast, even if it is not guaranteed to be portable. The last proverb needs a little explanation. The potential for efficient code generation is one of the most important strengths of C. To help ensure that no code explosion occurs for what appears to be a very simple operation, many operations are defined to be how the target machine's hardware does it rather than by a general abstract rule. An example of this willingness to live with what the machine does can be seen in the rules that govern the widening of char objects for use in expressions: whether the values of char objects widen to signed or unsigned quantities typically depends on which byte operation is more efficient on the target machine.

撇开诸如热点优化、预编译元算法和各种形式的并行等高级优化技术不提，语言的基本速度与支持通常在内部循环中指定的操作所需的隐含的幕后复杂性密切相关。

也许最明显的方法是对间接内存引用进行有效性检查——比如检查指针是否为空，检查索引是否符合数组边界。大多数高级语言隐式地执行这些检查，但C不这样做。然而，这并不一定是这些其他语言的基本限制——一个足够聪明的编译器可能能够通过某种形式的循环不变代码运动，从算法的内部循环中删除这些检查。

C语言(在类似程度上与c++密切相关)更基本的优势是严重依赖基于堆栈的内存分配，这本质上是快速的分配、回收和访问。在C(和c++)中，主调用堆栈可用于分配原语、数组和聚合(结构/类)。

虽然C语言确实提供了动态分配任意大小和生命周期的内存的能力(使用所谓的“堆”)，但默认情况下是避免这样做的(而是使用堆栈)。

诱人的是，有时可以在其他编程语言的运行时环境中复制C内存分配策略。asm.js已经证明了这一点，它允许用C或c++编写的代码被翻译成JavaScript的子集，并以接近本机的速度安全地运行在web浏览器环境中。

As somewhat of an aside, another area where C and C++ outshine most other languages for speed is the ability to seamlessly integrate with native machine instruction sets. A notable example of this is the (compiler and platform dependent) availability of SIMD intrinsics which support the construction of custom algorithms that take advantage of the now nearly ubiquitous parallel processing hardware -- while still utilizing the data allocation abstractions provided by the language (lower-level register allocation is managed by the compiler).