c# - 为什么我在 C# 中的计算比 Python 快得多

Question

下面是一个简单的流程，分别用C#和Python编写(如果你对流程感兴趣，这是Project Euler第5题的解决方案) ).

我的问题是，下面的 C# 代码迭代只需要 9 秒，而完成 Python 代码需要 283 秒(准确地说，在 Python 3.4 上是 283 秒.3 - Python 2.7.9 - 32 位上的 64 位和 329 秒)。

到目前为止，我已经在 C# 和 Python 中编写了类似的流程，并且执行时间差异相当。然而，这一次，耗时之间存在极大差异。

我认为，这种差异的一部分来自于 python 语言的灵活变量类型(我怀疑，python 将一部分变量转换为 double)，但这仍然很难解释。

我做错了什么？

我的系统:Windows-7 64 位，

C# - VS Express 2012(9 秒)

Python 3.4.3 64 位(283 秒)

Python 2.7.9 32 位(329 秒)

c-升码:

using System;

namespace bug_vcs {
    class Program {
        public static void Main(string[] args) {
            DateTime t0 = DateTime.Now;
            int maxNumber = 20;
            bool found = false;
            long start = maxNumber;
            while (!found) {
                found = true;
                int i = 2;
                while ((i < maxNumber + 1) && found) {
                    if (start % i != 0) {
                        found = false;
                    }
                    i++;
                }
                start++;
            }
            Console.WriteLine("{0:d}", start - 1);
            Console.WriteLine("time elapsed = {0:f} sec.", (DateTime.Now - t0).Seconds);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

和python代码:

from datetime import datetime

t0 = datetime.now()
max_number = 20
found = False
start = max_number
while not found:
    found = True
    i = 2
    while ((i < max_number + 1) and found):
        if (start % i) != 0:
            found = False
        i += 1
    start += 1

print("number {0:d}\n".format(start - 1))

print("time elapsed = {0:f} sec.\n".format((datetime.now() - t0).seconds))

Answer 1

答案很简单，Python 处理所有对象，它没有JIT。默认。因此，与其通过修改堆栈上的几个字节并优化代码的热点部分(即迭代)来提高效率，Python 会与表示数字的丰富对象一起运行，并且没有即时优化。

如果您在具有 JIT 的 Python 变体(例如 PyPy)中尝试过此操作，我保证您会看到巨大的差异。

一般提示是避免使用标准 Python 进行计算量大的操作(尤其是当后端服务来自多个客户端的请求时)。 Java、C#、JavaScript等，加上JIT，效率无可比拟。

顺便说一下，如果您想以更 Pythonic 的方式编写您的示例，您可以这样做:

from datetime import datetime
start_time = datetime.now()

max_number = 20
x = max_number
while True:
    i = 2
    while i <= max_number:
        if x % i: break
        i += 1
    else:
        # x was not divisible by 2...20
        break
    x += 1

print('number:       %d' % x)
print('time elapsed: %d seconds' % (datetime.now() - start_time).seconds)

上面的代码对我来说只用了 90 秒。它更快的原因依赖于看似愚蠢的事情，比如 x 比 start 短，我没有经常分配变量，而且我依赖 Python 自己的控制结构而不是变量检查来跳入/跳出循环。