笔者使用最多的语言是C++，目前项目中在使用Go，也使用过不少其它语言，像Erlang，Python，Lua，C#等等。最近看到C#夺冠，首次荣获 TIOBE 年度编程语言，同时也看到网上有不少Java与C#之争的文章，于是就想要来做一个性能比较。
这里参与性能比较的是以下几门语言：Go、C#、Java、Python、Erlang。这些语言或语言标准库本身都提供了大数计算的支持，不需要自己实现大数计算或者找额外的库来实现大数计算。
笔者选取计算斐波那契（Fibonacci）数列来做性能比较，可能会有局限性，仅作参考。斐波那契数列是指这样一个数列：1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89……这个数列从第3项开始 ，每一项都等于前两项之和。为了达到一定计算量，但又不会费时太久，笔者以计算100万次斐波那契（Fibonacci）数列的耗时来作为依据。
一、测试环境
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| CPU | 11th Gen Intel® Core™ i7-11700 @ 2.50GHz |
| 内存 | 32G |
| 硬盘 | WD NVMe SSD |
| 操作系统 | Windows 10 22H2 |
二、各语言源码
1、Go源码
GO版本为1.12.5
package main
import (
"fmt"
"math/big"
)
func main() {
a := big.NewInt(1)
b := big.NewInt(1)
sum := big.NewInt(0)
for i := 0; i < 1000000; i++ {
sum = sum.Add(a, b)
b.Set(a)
a.Set(sum)
}
fmt.Println(sum)
}
2、C#源码
C#选择的是.net 8.0.101
using System.Numerics;
BigInteger a = new BigInteger(1);
BigInteger b = new BigInteger(1);
BigInteger sum = new BigInteger(0);
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
sum = a + b;
b = a;
a = sum;
}
Console.WriteLine(sum);
3、Java源码
Java版本是21.0.1
import java.math.BigInteger;
public class t {
public static void main(String[] args) {
BigInteger a = BigInteger.valueOf(1);
BigInteger b = BigInteger.valueOf(1);
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
BigInteger sum = a.add(b);
b = a;
a = sum;
}
System.out.println(a.toString());
}
}
4、Python源码
python版本是3.11.7
import sys
sys.set_int_max_str_digits(1000000)
a = 1
b = 1
sum = 0
for i in range(0, 1000000):
sum = a + b
b = a
a = sum
print(sum)
5、Erlang源码
erlang版本是：otp_win64_26.2.1
-module(app).
-export([main/1]).
fibonacci(A, B, 1) ->
A+B;
fibonacci(A, B, N) ->
fibonacci(A+B, A, N-1).
main(_) ->
V = fibonacci(1,1, 1000000),
io:format("~w", [V]),
ok.
二、使用VSCode Code Runner测试
由于有些语言有缓存，所以都以多次执行结果较少耗时的为准：
1. Go
go run main.go
2. C#
dotnet run
3. Java
javac t.java && java t
4. Python
set PYTHONIOENCODING=utf-8 && python.exe -u main.py
5. Erlang
escript app.erl
三、使用命令行测试
1. go
time go run main.go
使用go build main.go编译成exe后再运行time ./main
2. C#
time dotnet run
直接执行生成的exe：
3. Java
time java t
4. Python
time python main.py
5. Erlang
先编译erlc app.erl，再执行time erl -noshell -s app main 0 -s init stop
四、结果统计
| 语言 | Code Runner结果 | Code Runner 执行的命令 | 命令行编译运行结果 | 命令行编译运行的命令 | 命令行直接运行结果 | 命令行直接运行的命令 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Go | 3.548秒 | go run main.go | 3.539秒 | time go run main.go | 3.068秒 | time ./main |
| C# | 10.295秒 | dotnet run | 10.075秒 | time dotnet run | 9.255秒 | time ./ConsoleApp |
| Java | 10.654秒 | javac t.java && java t | / | / | 9.814秒 | time java t |
| Python | 5.939秒 | set PYTHONIOENCODING=utf-8 && python.exe -u main.py | 5.943秒 | time python main.py | / | / |
| Erlang | 13.353秒 | escript app.erl | / | / | 12.836秒 | time erl -noshell -s app main 0 -s init stop |
从结果可以看出，Go作为后起的名门之秀，在此项测试中是遥遥领先；C#在没有使用.net 8的AOT特性的情况下，依旧是略胜Java一筹，相信如果使用了AOT，可能会更快，但是其编译速度相比JAVA有点拖后腿；Erlang作为老牌并发编程语言，虽然近几年不断发展，但是在执行效率上还是有待提高；让人大跌眼镜的是Python，在传统认知中Python是应该比C#和JAVA慢的，但是出人意料的是比他们俩都快不少。
