C++与Java比较
2016-01-28 09:43
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JAVA和C++都是面向对象语言。也就是说,它们都能够实现面向对象思想(封装,继乘,多态)。而由于c++为了照顾大量的C语言使用者,而兼容了C,使得自身仅仅成为了带类的C语言,多多少少影响了其面向对象的彻底性!
JAVA则是完全的面向对象语言,它句法更清晰,规模更小,更易学。它是在对多种程序设计语言进行了深入细致研究的基础上,据弃了其他语言的不足之处,从根本上解决了c++的固有缺陷。
Java和c++的相似之处多于不同之处,但两种语言问几处主要的不同使得Java更容易学习,并且编程环境更为简单。
JAVA语言让编程者无法找到指针来直接访问内存无指针,并且增添了自动的内存管理功能,从而有效地防止了c/c++语言中指针操作失误,如野指针所造成的系统崩溃。但也不是说JAVA没有指针,虚拟机内部还是使用了指针,只是外人不得使用而已。这有利于Java程序的安全。
c++支持多重继承,这是c++的一个特征,它允许多父类派生一个类。尽管多重继承功能很强,但使用复杂,而且会引起许多麻烦,编译程序实现它也很不容易。Java不支持多重继承,但允许一个类继承多个接口(extends+implement),实现了c++多重继承的功能,又避免了c++中的多重继承实现方式带来的诸多不便。
Java是完全面向对象的语言,所有函数和变量部必须是类的一部分。除了基本数据类型之外,其余的都作为类对象,包括数组。对象将数据和方法结合起来,把它们封装在类中,这样每个对象都可实现自己的特点和行为。而c++允许将函数和变量定义为全局的。此外,Java中取消了c/c++中的结构和联合,消除了不必要的麻烦。
Java程序中所有的对象都是用new操作符建立在内存堆栈上,这个操作符类似于c++的new操作符。下面的语句由一个建立了一个类Read的对象,然后调用该对象的work方法:
Read r=new Read();
r.work();
语句Read r=new Read();在堆栈结构上建立了一个Read的实例。Java自动进行无用内存回收操作,不需要程序员进行删除。而c十十中必须由程序贝释放内存资源,增加了程序设计者的负扔。Java中当一个对象不被再用到时,无用内存回收器将给它加上标签以示删除。JAVA里无用内存回收程序是以线程方式在后台运行的,利用空闲时间工作。
Java不支持操作符重载。操作符重载被认为是c十十的突出特征,在Java中虽然类大体上可以实现这样的功能,但操作符重载的方便性仍然丢失了不少。Java语言不支持操作符重载是为了保持Java语言尽可能简单。
Java不支持预处理功能。c/c十十在编译过程中都有一个预编泽阶段,即众所周知的预处理器。预处理器为开发人员提供了方便,但增加丁编译的复杂性。JAVA虚拟机没有预处理器,但它提供的引入语句(import)与c十十预处理器的功能类似。
在c中,代码组织在函数中,函数可以访问程序的全局变量。c十十增加了类,提供了类算法,该算法是与类相连的函数,c十十类方法与Java类方法十分相似,然而,由于c十十仍然支持c,所以不能阻止c十十开发人员使用函数,结果函数和方法混合使用使得程序比较混乱。
Java没有函数,作为一个比c十十更纯的面向对象的语言,Java强迫开发人员把所有例行程序包括在类中,事实上,用方法实现例行程序可激励开发人员更好地组织编码。
c和c十十不支持字符串变量,在c和c十十程序中使用Null终止符代表字符串的结束,在Java中字符串是用类对象(strinR和stringBuffer)来实现的,这些类对象是Java语言的核心,用类对象实现字符串有以下几个优点:
(1)在整个系统中建立字符串和访问字符串元素的方法是一致的;
(2)J3阳字符串类是作为Java语言的一部分定义的,而不是作为外加的延伸部分;
(3)Java字符串执行运行时检空,可帮助排除一些运行时发生的错误;
(4)可对字符串用“十”进行连接操作。
“可怕”的goto语句是c和c++的“遗物”,它是该语言技术上的合法部分,引用goto语句引起了程序结构的混乱,不易理解,goto语句子要用于无条件转移子程序和多结构分支技术。鉴于以广理由,Java不提供goto语句,它虽然指定goto作为关键字,但不支持它的使用,使程序简洁易读。
在c和c十十中有时出现数据类型的隐含转换,这就涉及了自动强制类型转换问题。例如,在c十十中可将一浮点值赋予整型变量,并去掉其尾数。Java不支持c十十中的自动强制类型转换,如果需要,必须由程序显式进行强制类型转换。
JAVA中的异常机制用于捕获例外事件,增强系统容错能力
try{//可能产生例外的代码
}catch(exceptionType name){
//处理
}
其中exceptionType表示异常类型。而C++则没有如此方便的机制。
Java数据类型大小与机器结构无关,这也正是其可移植的原因之一。
基本数据类型与C++差不多,包括boolean(1)、char(16)、byte(8)、short(16)、int(32)、long(64)、float(32)、double(64)、void。
与C++的差异在于红色部分,自己体会。
此外,数据类型全部是有符号的,没有无符号数据类型。
与C++一样,Java的作用域也由花括号的位置决定,但是Java不存在变量覆盖,一切覆盖都是不允许的,比如:
{
int x = 10;
{
int x = 100; /* illegal */
}
}
C++中new出来的对象必须delete,否则会内存泄露,但是Java中的垃圾收集器能自动查找不再被引用的new出来的对象,并自动释放内存,因此,这等低级操作就不劳您大驾了,忘记内存泄露吧。
C++中用using namespace来解决命名冲突问题,而Java采用与Internet域名类似的方式来解决此问题,只不过Java设计者鼓励码农们反转使用自己的“Internet域名”,比如:com.scq.utility.logs。
在C++中如果要引用一个未出现的类,必须前向声明class xxx或者包含头文件#include "xxx.h",而Java不需要,只需要用import关键字告诉编译器希望使用的类即可:
import java.util.Vector
当然,如果想使用util中的几个类,也可以使用通配符*来包含util中所有的类,而不必逐一声明,比如:
import java.util.*
在往屏幕输出或者写日志时,通常都会将一串各种类型转换为字符串,如果是C++就会伴随着各种格式化字符,比如:%d,在Java中,一切都如此简单,只需在字符串和int之间用+连接即可,这样Java会自动将int转换为字符串并与之前的字符串连接在一起,比如:
System.out.println("Total Memory=" + rt.totalMemory() + "Free Memory=" + rt.freeMemory());
如果创建一个独立的程序,文件中的类名必须与文件名相同,且类里必须包含一个名为main()的方法,形式如下:
public static void main(String[] args) {}
举例说明如下:
// HelloWorld.java
import java.util.*
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, World");
}
}
注意类中大括号}后面无;,这点Java不同于C++。
Java与C++一样都支持//和/* ... */,但是Java提供了用于提取注释的工具javadoc,javadoc采用了部分来自Java编译器的技术,查找程序中的特殊注释标记,以提取标记指示的信息和毗邻注释的类名或方法名,以生成专业程序文档,avadoc的输出是一个HTML文件。
所有javadoc命令都只能出现于/**注释中,注释结束于*/,注释文档有一些隐性规则,即一个类注释正好位于一个类定义之前,一个变量注释正好位于变量定义之前,一个方法注释正好位于方法定义之前,举例说明如下:
/** 一个类注释 */
public class DocTest {
/** 一个变量注释 */
public int iVariant;
/** 一个方法注释 */
public void isPrime() {}
}
需要注意的是:javadoc只能处理public和protected成员注释文档,其它都被忽略。
1 Java比C,C++简单,学起来比CC++容易
2 Java完全对象化,比如数组在Java中是一个对象,含有length这个属性;而不像C++中数组是一个指针。所以访问数组,Java都会进行边界检查,更安全,但牺牲了速度。同时因为Java中所有类都会继承Object基类,所以可以把几个好不相干的类用基类联系起来,比如放在同一个数组里。
3 Java中没有指针的概念。
4 Java中有完善的内存管理机制,能自动垃圾回收,最大可能降低内存溢出的可能,同时提高编程效率。
5 Java中有完善的异常机制(标准C++中不够完善)。
6 java中保持数据时对象本身是在堆里,同时靠一在栈里的句柄与之连接。这个设计更合理。
7 Java标准库完整的多,相比之下C++除了一个STL(而且还超级难用)就没了,实际C++编程中需要大量使用第3方库。这很大程度上是因为Java有一些商业公司支持,更新速度快,而C++只有一个可怜的标准委员会,上一个C++标准版本还是C++98。
8 Java因为是把程序编译为字节码,运行时需要JVM把字节码再翻译为机器码,所以他跨平台,一次编译到处运行。但这也是他慢的根本原因。
9 Java原生支持多线程(C++仅靠标准库办不到),原生的UI,如AWT Swing。
l Java比CC++慢。Java 1.0 比C慢20倍 现在的Java 1.6运行速度也只是C的一半。
l C++在继承和派生上比Java更灵活。
l C++ 中可以直接插入汇编 能直接操控底层硬件 所以操作系统还是得用c写。
l Java办的到C++一定办得到,C++办得到的Java则不一定。
l Sun被甲骨文收购了之后,Java的发展很受影响。
l C++编译的程序可以直接运行,Java需要安装JRE有几十MB,影响产品发布的用户体验。
摘要
C++的速度是由C++编译器在程序员开发时编译出来的机器语言的优化程度决定的。
Java的速度是由Java的JIT和HotSpot编译器将java bytecode在运行时“即时”编译成针对本地CPU的优化的本地代码决定的。
比速度的实际就是在比:看C++编译器和java编译器谁能产生更优化的机器代码。
很明显,C++的编译器不如java的JIT和HotSpot编译器,因为JIT和HotSpot编译器能针对CPU指令集进行人优化、能在运行时根据使用频率对method进行内联和优化。而C++的静态编译器永远也做不到这些。
据IBM研究院的数据显示,随着java技术的进步,java在同样的硬件上的性能从1996年到2001年提高了10倍,而且还在不断提高。
SUN的数据显示:j2se 1.5在各种单项性能上平均比j2se 1.4.2高出10%到30%,而在复杂程序的综合性能上则是j2se1.4的三倍左右。
java在j2se 1.4.2时就已经在性能上全面超过了以c++,以下是几十个权威证据。
美国国家标准科技研究院 12项测试中,java获胜7项,C获胜5项。结论:大多数情况下,java更快;
苹果电脑公司的一份报告:在字符串比较上,Java的性能是C的6.4倍:
美国国家标准科技研究院的另一份报告证明:Java的全面战胜同时代的VC和Borland C;
Java写的数据库的性能是C++写的数据库性能的近600倍!
BGS Systems 公司的三位作者的共同研究报告:我们开始测试是否java程序能够接近C++的性能。但我们吃惊的发现:在client/server应用程序中,java性能优于MFC。
伯克利大学和Lawrence伯克利国家实验室的一份报告证明:IBM的JDK比GCC更快:
用纯java写的JDK底层要比用C++写JDK底层要快:
JNode是一个纯java的操作系统,其jdk底层是用纯java写的。
美国国家标准研究院的一分报告:Java战胜MS VC++ Netbot 联合公司的证据:http://www.javaworld.com/javaworld/jw-02-1998/jw-02-jperf_p.html
中: java和C++在以下方面打成平手
Integer division
Dead code
Dead code with Integer division
Floating-point division
Static method
Member method
Virtual member method
但java在以下方面的速度是C++的约3倍
Virtual member method with down cast and Run-Time Type Identification (RTTI)
http://www.kano.net/javabench/data
14项Benchmark中,Java获胜9项,C++5项 。java以9:5战胜C++,而且其中很多项是以大比分领先:
Methord Call:近20倍
Object creation:4倍
Hash: 2倍半
word count:1倍半
Fibonacci:1倍半
http://cpp.student.utwente.nl/benchmark/
结果:
14个Benchmark中
Java-server SUN JDK1.4.2以6比8负于Inter C++8.0
Java-server SUN JDK1.4.2以8比6战胜GCC-i686
Java-server SUN JDK1.4.2以7比7战平GCC-i386
结论:基本战平
但是在此测试中,作者说他“故意”限制了JVM的内存使用量,说这是为了和C++公平。这其实是很不公平的。
java打开-server的目的就是为了“用空间换时间”,在内存中将bytecode编译成更大但是更快的本地码,作者却限制内存使用,
而且,所有的java程序都会比相同算法的c++程序的内存用的多,毕竟JVM就要占去很多内存,如果想比较java和c++的速度,就绝不能要求他们的内存是相同的,就如同想比较飞机和汽车谁快,就绝不能要求他们用的油是相同的。
如果不限制内存使用量的话,相信java会更快。
IBM研究的JVM已经证明了Java即使在数学运算中性能也超过C和Fortran。
Fortran90:Java的结果(单位为秒)
20:14
40:30
440:444
1080:1089
11790:11690
输了的两项是以不到1%的差距输的
而赢了的三项中有两项是以33%以上的差距获胜的
而Java高性能编译器只以2:3的微小差距略负于高性能Fortran(High-Performance Fortran, version 2.2.)
IBM的报告:Servlet与CGI的性能对比: 结论:Servlet性能大大超过用C写的CGI:评测报告:.NET的性能仍然远远落后于Java
麻省理工大学的一位研究员的报告:再来看看用纯java写的MD5算法FastMD5,使用JIT进行native编译后的FastMD5,在linux上处理679,477,248 bytes 大的文件,Java Fast MD5的成绩是34.325秒,而用C写的RedHat linux的textutils-2.0.14-2.i386.rpm用时是59.87667秒。而且,java经过一些设置后,速度还能比前面的更快。英文原文见:http://www.twmacinta.com/myjava/fast_md5.php
Swing GUI图形界面的性能: 在菜单、树形、文本框、table等几项上,jdk1.4.0比jdk1.3.1快40%到90%。Reflection的性能上,jdk1.4.0比jdk1.3.1快20倍!快20倍以上的还包括远程窗口调用 。其它各项上,jdk1.4.0几乎都比jdk1.3.1快50%以上,“Java慢”也只是“历史”了 。其它各方面的性能提升在此
http://java.sun.com/j2se/1.4/performance.guide.html
SUN的数据说明,JDK1.4.2在各方面的性能是jdk1.4.1的50%到380% 可以看到,几乎每次java的版本提高都带来性能的极大提升。所以如果你在某处看到一个benchmark说C++比java快,那就很可能是用的老版本的java。 但是C++近年似乎没什么速度的提升
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/1.4.2_whitepaper.html
英国爱丁堡并行计算中心(http://www.ukhec.ac.uk/publications/reports/hpc_java_comp.pdf),由于使用了古老的JDK1.3.1,而且没有打开-server选项运行java,所以不能代表java最高速度。尽管如此,还是能够看到Java的性能非常接近C和Fortran:
在1000000次方法调用(method call)的测试中,Java 1.0的性能竟是C++的171.2%!也就是说:Java在1.0版本时就在"方法调用"这一项上超过了C++!
Dieselpoint公司:JDK 1.3就已能在某些方面超过同时代的VC 6.0 与Borland C:事实上,说“java慢”是错误的。Java已经进化成开发“超级快”的程序的伟大选择!这证明了完全可以用java写出比其它语言(例如c++)更快的程序http://dieselpoint.com/pdf/WhitePaper-JavaAndPerformance.pdf
JIT编译器知道什么处理器正在运行,可以产生对应此处理器的优化代码。它知道是否处理器是P3或P4,是否SSE2存在,cache有多大。一个C++之类的预先编译器只能针对所有处理器的指令集的“最小公分母”进行编译,至少在商业软件中是这样的。因为JIT编译器知道哪些类被实际装载和调用,它知道哪些方法可以被“消虚拟化(de-virtualized)” 和内联(值得一提的是:当代java编译器还能知道在被覆盖的方法被装载的情况下,在JIT编译后进行“逆编译”内联的方法调用)。
Java code比C++更快的原因:C++进行的优化是静态优化,都是在编译的时候进行的。一旦编译链接生成的可执行本地代码,就盖棺定论了, 不能更改了,除非是Hacker或是病毒。就现在的编译技术来看,静态优化在总体上还是最成熟的,并且在编译的时候它没有时间压力,可以花很长时间来优化程序。这点Java和.NET是不允许的。但是静态优化也有它的缺点,因为它不知道这些程序在运行的时候具体会有什么特征,无法针对性地进行优化。比如它就不可能“大胆”的进行Method inlining。因为它胆子大了就可能犯错误。比如一个Class
A,它有个简单函数public int Foo() {return 3;},它的两个子类B和C Override了这个Foo()函数。那么在静态编译的时候,C++的编译器不能将Foo()这个函数作inlining优化,因为它不知道在运行的时候到底是A,还是B或是C的Foo()被调用。而Java的虚拟机在运行时就会知道这些信息。如果发现运行的时候是B的Foo()在反复被调用,那么它就 大胆的将B的Foo()拿到调用者的程序里面来,这样的inlining处理避免了Function call的开销(仔细说就是No
method call;No dynamic dispatch;Possible to constant-fold the value)。对于简单的小函数,调用开销往往比执行还费时间。省略了这些开销性能会成倍的提高。如果这些小函数被上千上万次的调用,那么这样优化下来的效果就非常明显了。这也就是Java在有的时候比C++更快的原因之一。当然,Java做优化实际上相当复杂,因为“大胆”优化有时候也会出现问题。比如 将B的Foo()的inlining了,结果突然的蹦出一个对A的Foo()的调用,那程序岂不是要出问题?这个时候呢,Java要退一步,进行反优化
(De-optimization),以确保程序的正确。就这样,Java的虚拟机一边执行,一边优化,运行不停,优化不止。从外表上看,Java的程序执行会不停的有小的波 动。Java这种特性非常适合长时间运行的服务器端程序,因为这样Hotspot才有足够的机会对程序进行优化。好多人觉得Java慢,最初的影像可能就是来源于此。
JAVA则是完全的面向对象语言,它句法更清晰,规模更小,更易学。它是在对多种程序设计语言进行了深入细致研究的基础上,据弃了其他语言的不足之处,从根本上解决了c++的固有缺陷。
Java和c++的相似之处多于不同之处,但两种语言问几处主要的不同使得Java更容易学习,并且编程环境更为简单。
1指针
JAVA语言让编程者无法找到指针来直接访问内存无指针,并且增添了自动的内存管理功能,从而有效地防止了c/c++语言中指针操作失误,如野指针所造成的系统崩溃。但也不是说JAVA没有指针,虚拟机内部还是使用了指针,只是外人不得使用而已。这有利于Java程序的安全。
2多重继承
c++支持多重继承,这是c++的一个特征,它允许多父类派生一个类。尽管多重继承功能很强,但使用复杂,而且会引起许多麻烦,编译程序实现它也很不容易。Java不支持多重继承,但允许一个类继承多个接口(extends+implement),实现了c++多重继承的功能,又避免了c++中的多重继承实现方式带来的诸多不便。
3数据类型及类
Java是完全面向对象的语言,所有函数和变量部必须是类的一部分。除了基本数据类型之外,其余的都作为类对象,包括数组。对象将数据和方法结合起来,把它们封装在类中,这样每个对象都可实现自己的特点和行为。而c++允许将函数和变量定义为全局的。此外,Java中取消了c/c++中的结构和联合,消除了不必要的麻烦。
4自动内存管理
Java程序中所有的对象都是用new操作符建立在内存堆栈上,这个操作符类似于c++的new操作符。下面的语句由一个建立了一个类Read的对象,然后调用该对象的work方法:Read r=new Read();
r.work();
语句Read r=new Read();在堆栈结构上建立了一个Read的实例。Java自动进行无用内存回收操作,不需要程序员进行删除。而c十十中必须由程序贝释放内存资源,增加了程序设计者的负扔。Java中当一个对象不被再用到时,无用内存回收器将给它加上标签以示删除。JAVA里无用内存回收程序是以线程方式在后台运行的,利用空闲时间工作。
5操作符重载
Java不支持操作符重载。操作符重载被认为是c十十的突出特征,在Java中虽然类大体上可以实现这样的功能,但操作符重载的方便性仍然丢失了不少。Java语言不支持操作符重载是为了保持Java语言尽可能简单。
6预处理功能
Java不支持预处理功能。c/c十十在编译过程中都有一个预编泽阶段,即众所周知的预处理器。预处理器为开发人员提供了方便,但增加丁编译的复杂性。JAVA虚拟机没有预处理器,但它提供的引入语句(import)与c十十预处理器的功能类似。
7Java不支持缺省函数参数,而c十十支持
在c中,代码组织在函数中,函数可以访问程序的全局变量。c十十增加了类,提供了类算法,该算法是与类相连的函数,c十十类方法与Java类方法十分相似,然而,由于c十十仍然支持c,所以不能阻止c十十开发人员使用函数,结果函数和方法混合使用使得程序比较混乱。Java没有函数,作为一个比c十十更纯的面向对象的语言,Java强迫开发人员把所有例行程序包括在类中,事实上,用方法实现例行程序可激励开发人员更好地组织编码。
8字符串
c和c十十不支持字符串变量,在c和c十十程序中使用Null终止符代表字符串的结束,在Java中字符串是用类对象(strinR和stringBuffer)来实现的,这些类对象是Java语言的核心,用类对象实现字符串有以下几个优点:(1)在整个系统中建立字符串和访问字符串元素的方法是一致的;
(2)J3阳字符串类是作为Java语言的一部分定义的,而不是作为外加的延伸部分;
(3)Java字符串执行运行时检空,可帮助排除一些运行时发生的错误;
(4)可对字符串用“十”进行连接操作。
9goto语句
“可怕”的goto语句是c和c++的“遗物”,它是该语言技术上的合法部分,引用goto语句引起了程序结构的混乱,不易理解,goto语句子要用于无条件转移子程序和多结构分支技术。鉴于以广理由,Java不提供goto语句,它虽然指定goto作为关键字,但不支持它的使用,使程序简洁易读。
10类型转换
在c和c十十中有时出现数据类型的隐含转换,这就涉及了自动强制类型转换问题。例如,在c十十中可将一浮点值赋予整型变量,并去掉其尾数。Java不支持c十十中的自动强制类型转换,如果需要,必须由程序显式进行强制类型转换。
11异常
JAVA中的异常机制用于捕获例外事件,增强系统容错能力try{//可能产生例外的代码
}catch(exceptionType name){
//处理
}
其中exceptionType表示异常类型。而C++则没有如此方便的机制。
12数据类型
Java数据类型大小与机器结构无关,这也正是其可移植的原因之一。基本数据类型与C++差不多,包括boolean(1)、char(16)、byte(8)、short(16)、int(32)、long(64)、float(32)、double(64)、void。
与C++的差异在于红色部分,自己体会。
此外,数据类型全部是有符号的,没有无符号数据类型。
13作用域
与C++一样,Java的作用域也由花括号的位置决定,但是Java不存在变量覆盖,一切覆盖都是不允许的,比如:{
int x = 10;
{
int x = 100; /* illegal */
}
}
14垃圾回收
C++中new出来的对象必须delete,否则会内存泄露,但是Java中的垃圾收集器能自动查找不再被引用的new出来的对象,并自动释放内存,因此,这等低级操作就不劳您大驾了,忘记内存泄露吧。
15命名空间
C++中用using namespace来解决命名冲突问题,而Java采用与Internet域名类似的方式来解决此问题,只不过Java设计者鼓励码农们反转使用自己的“Internet域名”,比如:com.scq.utility.logs。
16前向声明
在C++中如果要引用一个未出现的类,必须前向声明class xxx或者包含头文件#include "xxx.h",而Java不需要,只需要用import关键字告诉编译器希望使用的类即可:import java.util.Vector
当然,如果想使用util中的几个类,也可以使用通配符*来包含util中所有的类,而不必逐一声明,比如:
import java.util.*
17数值转换
在往屏幕输出或者写日志时,通常都会将一串各种类型转换为字符串,如果是C++就会伴随着各种格式化字符,比如:%d,在Java中,一切都如此简单,只需在字符串和int之间用+连接即可,这样Java会自动将int转换为字符串并与之前的字符串连接在一起,比如:System.out.println("Total Memory=" + rt.totalMemory() + "Free Memory=" + rt.freeMemory());
18类与文件
如果创建一个独立的程序,文件中的类名必须与文件名相同,且类里必须包含一个名为main()的方法,形式如下:public static void main(String[] args) {}
举例说明如下:
// HelloWorld.java
import java.util.*
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, World");
}
}
注意类中大括号}后面无;,这点Java不同于C++。
19注释文档
Java与C++一样都支持//和/* ... */,但是Java提供了用于提取注释的工具javadoc,javadoc采用了部分来自Java编译器的技术,查找程序中的特殊注释标记,以提取标记指示的信息和毗邻注释的类名或方法名,以生成专业程序文档,avadoc的输出是一个HTML文件。所有javadoc命令都只能出现于/**注释中,注释结束于*/,注释文档有一些隐性规则,即一个类注释正好位于一个类定义之前,一个变量注释正好位于变量定义之前,一个方法注释正好位于方法定义之前,举例说明如下:
/** 一个类注释 */
public class DocTest {
/** 一个变量注释 */
public int iVariant;
/** 一个方法注释 */
public void isPrime() {}
}
需要注意的是:javadoc只能处理public和protected成员注释文档,其它都被忽略。
20Java与C++相比的优点
1 Java比C,C++简单,学起来比CC++容易2 Java完全对象化,比如数组在Java中是一个对象,含有length这个属性;而不像C++中数组是一个指针。所以访问数组,Java都会进行边界检查,更安全,但牺牲了速度。同时因为Java中所有类都会继承Object基类,所以可以把几个好不相干的类用基类联系起来,比如放在同一个数组里。
3 Java中没有指针的概念。
4 Java中有完善的内存管理机制,能自动垃圾回收,最大可能降低内存溢出的可能,同时提高编程效率。
5 Java中有完善的异常机制(标准C++中不够完善)。
6 java中保持数据时对象本身是在堆里,同时靠一在栈里的句柄与之连接。这个设计更合理。
7 Java标准库完整的多,相比之下C++除了一个STL(而且还超级难用)就没了,实际C++编程中需要大量使用第3方库。这很大程度上是因为Java有一些商业公司支持,更新速度快,而C++只有一个可怜的标准委员会,上一个C++标准版本还是C++98。
8 Java因为是把程序编译为字节码,运行时需要JVM把字节码再翻译为机器码,所以他跨平台,一次编译到处运行。但这也是他慢的根本原因。
9 Java原生支持多线程(C++仅靠标准库办不到),原生的UI,如AWT Swing。
21C++与Java相比的优点在于
l Java比CC++慢。Java 1.0 比C慢20倍 现在的Java 1.6运行速度也只是C的一半。l C++在继承和派生上比Java更灵活。
l C++ 中可以直接插入汇编 能直接操控底层硬件 所以操作系统还是得用c写。
l Java办的到C++一定办得到,C++办得到的Java则不一定。
l Sun被甲骨文收购了之后,Java的发展很受影响。
l C++编译的程序可以直接运行,Java需要安装JRE有几十MB,影响产品发布的用户体验。
摘要
C++的速度是由C++编译器在程序员开发时编译出来的机器语言的优化程度决定的。
Java的速度是由Java的JIT和HotSpot编译器将java bytecode在运行时“即时”编译成针对本地CPU的优化的本地代码决定的。
比速度的实际就是在比:看C++编译器和java编译器谁能产生更优化的机器代码。
很明显,C++的编译器不如java的JIT和HotSpot编译器,因为JIT和HotSpot编译器能针对CPU指令集进行人优化、能在运行时根据使用频率对method进行内联和优化。而C++的静态编译器永远也做不到这些。
据IBM研究院的数据显示,随着java技术的进步,java在同样的硬件上的性能从1996年到2001年提高了10倍,而且还在不断提高。
SUN的数据显示:j2se 1.5在各种单项性能上平均比j2se 1.4.2高出10%到30%,而在复杂程序的综合性能上则是j2se1.4的三倍左右。
java在j2se 1.4.2时就已经在性能上全面超过了以c++,以下是几十个权威证据。
美国国家标准科技研究院 12项测试中,java获胜7项,C获胜5项。结论:大多数情况下,java更快;
苹果电脑公司的一份报告:在字符串比较上,Java的性能是C的6.4倍:
美国国家标准科技研究院的另一份报告证明:Java的全面战胜同时代的VC和Borland C;
Java写的数据库的性能是C++写的数据库性能的近600倍!
BGS Systems 公司的三位作者的共同研究报告:我们开始测试是否java程序能够接近C++的性能。但我们吃惊的发现:在client/server应用程序中,java性能优于MFC。
伯克利大学和Lawrence伯克利国家实验室的一份报告证明:IBM的JDK比GCC更快:
用纯java写的JDK底层要比用C++写JDK底层要快:
JNode是一个纯java的操作系统,其jdk底层是用纯java写的。
美国国家标准研究院的一分报告:Java战胜MS VC++ Netbot 联合公司的证据:http://www.javaworld.com/javaworld/jw-02-1998/jw-02-jperf_p.html
中: java和C++在以下方面打成平手
Integer division
Dead code
Dead code with Integer division
Floating-point division
Static method
Member method
Virtual member method
但java在以下方面的速度是C++的约3倍
Virtual member method with down cast and Run-Time Type Identification (RTTI)
http://www.kano.net/javabench/data
14项Benchmark中,Java获胜9项,C++5项 。java以9:5战胜C++,而且其中很多项是以大比分领先:
Methord Call:近20倍
Object creation:4倍
Hash: 2倍半
word count:1倍半
Fibonacci:1倍半
http://cpp.student.utwente.nl/benchmark/
结果:
14个Benchmark中
Java-server SUN JDK1.4.2以6比8负于Inter C++8.0
Java-server SUN JDK1.4.2以8比6战胜GCC-i686
Java-server SUN JDK1.4.2以7比7战平GCC-i386
结论:基本战平
但是在此测试中,作者说他“故意”限制了JVM的内存使用量,说这是为了和C++公平。这其实是很不公平的。
java打开-server的目的就是为了“用空间换时间”,在内存中将bytecode编译成更大但是更快的本地码,作者却限制内存使用,
而且,所有的java程序都会比相同算法的c++程序的内存用的多,毕竟JVM就要占去很多内存,如果想比较java和c++的速度,就绝不能要求他们的内存是相同的,就如同想比较飞机和汽车谁快,就绝不能要求他们用的油是相同的。
如果不限制内存使用量的话,相信java会更快。
IBM研究的JVM已经证明了Java即使在数学运算中性能也超过C和Fortran。
Fortran90:Java的结果(单位为秒)
20:14
40:30
440:444
1080:1089
11790:11690
输了的两项是以不到1%的差距输的
而赢了的三项中有两项是以33%以上的差距获胜的
而Java高性能编译器只以2:3的微小差距略负于高性能Fortran(High-Performance Fortran, version 2.2.)
IBM的报告:Servlet与CGI的性能对比: 结论:Servlet性能大大超过用C写的CGI:评测报告:.NET的性能仍然远远落后于Java
麻省理工大学的一位研究员的报告:再来看看用纯java写的MD5算法FastMD5,使用JIT进行native编译后的FastMD5,在linux上处理679,477,248 bytes 大的文件,Java Fast MD5的成绩是34.325秒,而用C写的RedHat linux的textutils-2.0.14-2.i386.rpm用时是59.87667秒。而且,java经过一些设置后,速度还能比前面的更快。英文原文见:http://www.twmacinta.com/myjava/fast_md5.php
Swing GUI图形界面的性能: 在菜单、树形、文本框、table等几项上,jdk1.4.0比jdk1.3.1快40%到90%。Reflection的性能上,jdk1.4.0比jdk1.3.1快20倍!快20倍以上的还包括远程窗口调用 。其它各项上,jdk1.4.0几乎都比jdk1.3.1快50%以上,“Java慢”也只是“历史”了 。其它各方面的性能提升在此
http://java.sun.com/j2se/1.4/performance.guide.html
SUN的数据说明,JDK1.4.2在各方面的性能是jdk1.4.1的50%到380% 可以看到,几乎每次java的版本提高都带来性能的极大提升。所以如果你在某处看到一个benchmark说C++比java快,那就很可能是用的老版本的java。 但是C++近年似乎没什么速度的提升
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/1.4.2_whitepaper.html
英国爱丁堡并行计算中心(http://www.ukhec.ac.uk/publications/reports/hpc_java_comp.pdf),由于使用了古老的JDK1.3.1,而且没有打开-server选项运行java,所以不能代表java最高速度。尽管如此,还是能够看到Java的性能非常接近C和Fortran:
在1000000次方法调用(method call)的测试中,Java 1.0的性能竟是C++的171.2%!也就是说:Java在1.0版本时就在"方法调用"这一项上超过了C++!
Dieselpoint公司:JDK 1.3就已能在某些方面超过同时代的VC 6.0 与Borland C:事实上,说“java慢”是错误的。Java已经进化成开发“超级快”的程序的伟大选择!这证明了完全可以用java写出比其它语言(例如c++)更快的程序http://dieselpoint.com/pdf/WhitePaper-JavaAndPerformance.pdf
JIT编译器知道什么处理器正在运行,可以产生对应此处理器的优化代码。它知道是否处理器是P3或P4,是否SSE2存在,cache有多大。一个C++之类的预先编译器只能针对所有处理器的指令集的“最小公分母”进行编译,至少在商业软件中是这样的。因为JIT编译器知道哪些类被实际装载和调用,它知道哪些方法可以被“消虚拟化(de-virtualized)” 和内联(值得一提的是:当代java编译器还能知道在被覆盖的方法被装载的情况下,在JIT编译后进行“逆编译”内联的方法调用)。
Java code比C++更快的原因:C++进行的优化是静态优化,都是在编译的时候进行的。一旦编译链接生成的可执行本地代码,就盖棺定论了, 不能更改了,除非是Hacker或是病毒。就现在的编译技术来看,静态优化在总体上还是最成熟的,并且在编译的时候它没有时间压力,可以花很长时间来优化程序。这点Java和.NET是不允许的。但是静态优化也有它的缺点,因为它不知道这些程序在运行的时候具体会有什么特征,无法针对性地进行优化。比如它就不可能“大胆”的进行Method inlining。因为它胆子大了就可能犯错误。比如一个Class
A,它有个简单函数public int Foo() {return 3;},它的两个子类B和C Override了这个Foo()函数。那么在静态编译的时候,C++的编译器不能将Foo()这个函数作inlining优化,因为它不知道在运行的时候到底是A,还是B或是C的Foo()被调用。而Java的虚拟机在运行时就会知道这些信息。如果发现运行的时候是B的Foo()在反复被调用,那么它就 大胆的将B的Foo()拿到调用者的程序里面来,这样的inlining处理避免了Function call的开销(仔细说就是No
method call;No dynamic dispatch;Possible to constant-fold the value)。对于简单的小函数,调用开销往往比执行还费时间。省略了这些开销性能会成倍的提高。如果这些小函数被上千上万次的调用,那么这样优化下来的效果就非常明显了。这也就是Java在有的时候比C++更快的原因之一。当然,Java做优化实际上相当复杂,因为“大胆”优化有时候也会出现问题。比如 将B的Foo()的inlining了,结果突然的蹦出一个对A的Foo()的调用,那程序岂不是要出问题?这个时候呢,Java要退一步,进行反优化
(De-optimization),以确保程序的正确。就这样,Java的虚拟机一边执行,一边优化,运行不停,优化不止。从外表上看,Java的程序执行会不停的有小的波 动。Java这种特性非常适合长时间运行的服务器端程序,因为这样Hotspot才有足够的机会对程序进行优化。好多人觉得Java慢,最初的影像可能就是来源于此。
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