系統級編程語言性能大PK D語言成首選
譯文"C/C++已經統治系統編程很久，除了ObjectiveC之外語言都無法獲得很高的關注。有人用多種系統級語言編寫了同樣的地圖生成工具來測試他們的性能，包括D(DMD,LDC,GDC)、Go(GCC-Go,6g)、Haskell(GHC)和Rust。
相比C/C++，這些語言都原生支持了諸如垃圾回收這些高級特性，也因此無一能達到C/C++的運行速度。這其中表現最差的是原生Go語言編譯器6g，只有Clang22%的速度，而表現最好的是基于LLVM的D語言編譯器LDC，達到了79%。
由于原生就使用了LLVM編譯，Rust成為各語言原生編譯器里最快的一個，但也只達到了45%。從結果來看，D語言一定是首選。由于D語言許多特性都依賴垃圾回收，如果需要關閉垃圾回收而又要保持良好的使用體驗，則推薦Rust。" （摘自：Solidot）
Go，Rust，Haskell和D四語言做關卡基準測試
作者在為一款游戲制作隨機關卡生成器，盡管這個游戲是用C++編寫，且是模塊化，但是類似的關卡生成器卻可以用更高級的語言來編寫。因為C++并不是最好玩和最豐富的語言，所以作者打算選擇其他語言替代。
“如使用特別依賴迭代和條件句的簡單Roguelike關卡基準，然后粗略模仿他們的真正生成器。”點擊此處獲取代碼。作者認為Haskell語言的是最易讀的版本：
- roomHitRoom Room {rPos=(x,y), rw=w, rh=h} Room {rPos=(x2, y2), rw=w2, rh=h2}
- | (x2 + w2 +1 ) < x || x2 > (x+w+1 ) = False
- | (y2 + h2 +1 ) < y || y2 > (y+h+1 ) = False
- | otherwise = True
檢查新生成的room與原有的room是否有沖突，如果有沖突就放棄（這是強攻關卡技巧；我們真正的引擎要更為復雜，但仍然遵循同樣的原則）。大多數剩余的時間花在了隨機數字生成上，所以給基準加點料，使其像常速那樣具備單獨語言的隨機數字生成器（例如，這些基準與作者的目標相關，而與你的無關。）。
PS：所有從Haskell分離出的部署現在都使用XorShift PRNG方法，比較起來更合理。
事實上，只有LDC D的使用XorShift，因為DMD的用XorShift運行起來比用C rand()要慢一些。一個部署XorShift PRND的Haskell版本可能是最受歡迎的。
結果如下 （C 語言版本用于對比）。
- 編譯器 LDC | Clang | GCC | Rust | GDC | DMD | GCCGo | GHC | 6g
- 時間： 0.412| 0.280 | 0.390 | 0.620 | 0.680 | 0.770 | 0.850 | 1.05 | 0.544
- 最快(%)： 68% | 100% | 72% | 45% | 41% | 37% | 33% | 27% | 51%
LDC，Rust和Clang所使用的LLVM版本是3.2.GCC，GCCGo使用的是GCC 4.7.3版本，GDC使用的是 GCC 4.6.4版本。Rust 是0.8-pre (9da42dc 2013-07-17 04:16:42 -0700) 版本，GHC是 7.6.2版本，DMD是2.036版本，6g(Go)是1.1.1版本。它們運行的都是03，-opt-level=3可用于Rust，-release可用于DMD，-funbox-strict-fields可用于Haskell。**D現在運行的時候同樣有-inline和-noboundscheck，所以其速度從1.36s增加到了1.59s。
D是目前測試過的最快的非C語言。在這里不得不表揚LDC編譯器的設計師們。作者非常期待著一年以內再次運行這些基準，看看Clang，LLVM D和LLVM Rust運行得怎樣，并對它們做出比較。
Rust，雖然最初比較慢，但是通過XorShift PRNG，其速度已經得到大幅提升。但是為了使Rust的句法適應語境，所以Rust的靈活性要受一點點影響；要通過堆形分配的向量，不過需要引用myFunc(&mut myVector)，接收到它的函數要在其類型簽名有myAlias:&mut~[myVector] ，和fn myFunc(myAlias:&mut ~[myVector]) {..} 一樣。與C比較則是
- void myFunc(struct MyType myAlias[arrayLength])
- {
- ..
- }
Rust版本看上去有點拜占庭的味道。還沒有用過Rust的人可以看看，這里給出7種指示符： @ (收集垃圾的堆形分配), ~ (獨特的堆形分配), & (借給堆形/堆棧分配的指示符), * (原始的C指示符, 僅限于不安全代碼), 以及前三種符號的變體(事實上，不確定是否真的有&指示符，所以可能總共只有6個)。注意，具有可變值的指示符和沒有可變值的指示符是截然不同的。
作者還用堆棧分配型向量對Rust版本做了基準測試，但是速度方面的差異不明顯。不過發現Rust中的堆棧分配型向量目前有點冗長，因為它不允許未初始化的值，所以不得不創建一個對象實例，作者想要一個所有值都被設置為零的數列，然后用上述創新來填充向量。希望，不久的將來，Rust也能學習Go，將所有數值自動設置為零，或者至少提供這樣一個可選項。目前，它看上去就像這樣：
（顯然，這種想法已經成為可能（https://news.ycombinator.com/item?id=6094819）。希望下次升級的時候，Rust教程里能將其記錄下來。）
- et emptyr = Room {X:0,Y:0,W:0,H:0,N:0};
- let emptyt = Tile{X:0,Y:0,T:0};
- let emptyl = Lev{TS : [emptyt,..2500] , RS : [emptyr,..100] };
- let mut ls : [Lev, ..100] = [emptyl,..100];
這里面有很多不必要的代碼，如果是使用堆棧分配型數列較多的大型項目，這就非常累贅。
Go給人的印象很深刻，雖然不如D，但是作為一種相對比較新的語言，已經非常不錯了。默認的PRNG在速度方面有缺陷，所以可改用XorShift。分號的自由使用是一種很好的體驗，就作者個人經驗而言，它很適合寫命令式代碼。
盡管作者花了很長時間做優化，但是他仍然喜歡Haskell的性能，特別是它必須得攜帶一個包含一千萬整數的向量。遞歸式編寫是一種很棒的改變，而Haskell版本是所測語言中最簡明的。
PS：升級Haskell，用MWC生成器取代Mersenne，速度可達1.05s。
小結兩點：沒有運行慢的語言，只有優化不到位的匯編；如果不需要加密級別的隨機性，那么XorShift是速度性能最卓越的PRNG運算法則。
——原文參考：Benchmarking level generation: Go, Rust, Haskell and D (and now Scala).
接著Solidot上面所說的，C/C++已經統治系統編程很久，除了ObjectiveC之外語言都無法獲得很高的關注！那么為什么說C語言是系統級編程的首選？
下面我們摘自知乎上張泊寧回答的這個問題很有很有見解，引用至此分享給大家：
第一， C 語言編譯出來的代碼執行效率高。Java 是編譯出來的是字節碼而不是計算機可直接讀的指令，執行時候還要再翻譯一遍。雖說這個翻譯過程還是很快的，但對于性能要求比較高的系統級軟件仍然是效率優先，不能使用類似 Java, C# 編譯出的字節碼程序。
第二，C語言的指針功能非常強大，一些像樹、表這樣的數據結構離開指針可謂寸步難行。而且指針操作非常高效。 但指針操作對于程序員來說很容易在使用中出錯，因此 Java 不支持指針。再加上上面說的效率問題，所以沒有指針的 Java 不能用來編寫系統級應用。
第三，使用 C語言編寫的程序可以非常方便地移植到另一套指令系統的計算機上。參見 Unix 和 Linux.
為什么不用效率更高的匯編語言？因為用匯編語言編寫程序極其費時費力，而且不便移植。所以大多數情況下用的是嵌入式匯編，即高級語言程序內部對于時間或空間要求非常苛刻的一段使用匯編語言書寫，但整個程序仍以如 C 這樣的高級語言為主。況且匯編語言是跟指令系統緊密聯系在一起的，不方便移植。
