算 1 到 10 亿的所有自然数的和，c 用时 4.4's, java 用时 3.8's，python 用时 302.9's，已吓尿，求解释

[MonkLuf]

算1到10亿的所有自然数的和，c用时4.4's, java用时3.8's，python用时302.9's。

吓尿！！！

java居然这么快，居然比c都快！！python居然慢了将近100倍也太夸张了吧！！这个速度突然毁掉了我的世界观。。。。。

求懂java的人带详细理由的告诉我为什么java会这么快，python为何慢这么多（慢得太离谱了。。。）

[bigtan]

import numpy as np
%timeit np.sum(np.arange(1,1000000000))
1 loops, best of 3: 5.12 s per loop

不用pypy用numpy也可以跑到一个数量级

[xavierskip]

In [12]: start = time.time();sum(xrange(1,100000001));print time.time()-start
1.27270293236


慢吗？

[ifishman]

@xavierskip 确实慢，1秒和1/20000秒，慢了不只一点点。算法的不同而已。其实我不懂python……:-P

[cloverstd]

> python sum.py
sum_raw: 500000000500000000, use time: 77.362965107's
sum_1: 500000000500000000, use time: 78.8294119835's
sum_2: 500000000500000000, use time: 46.696573019's
sum_3: 500000000500000000, use time: 12.4079239368's

pypy 快好多啊
> pypy sum.py
sum_raw: 500000000500000000, use time: 0.948999881744's
sum_1: 500000000500000000, use time: 1.04911208153's
sum_2: 500000000500000000, use time: 1.19244813919's
sum_3: 500000000500000000, use time: 1.18416213989's

[dant]

来个 Ruby 的。

[lushl9301]

@cloverstd pypy真是快。。。

to others:
我这里同样java最快，c其次。
对于c来说，++i 要比 i++快一点；i 从 1000000000减到 0 比从0加到1000000000稍微快一点。
对于java不成立。

python的确很慢。
猜测原因是Cpython的int是immutable的。

每次sum += i都会放一个新的内存位置给他。
再加上垃圾处理机制，就会更慢了。。

可以用31楼的sum_1来测试。1到100加和，每次print id(s)看一下。

[ovear]

我也来一个版本，运行时决定累加数目

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int target = scanner.nextInt();
for (int c = 0; c < 11; c++) {
long startTime = System.currentTimeMillis(); //获取开始时间
long i = 0, sum = 0;
while (i++ < target) {
sum += i;
}
long endTime = System.currentTimeMillis(); //获取结束时间
System.out.format("sum: %d, use time: %f's\r\n", sum,
(endTime - startTime) / 1000.0);
}
//使用sum的方法
long startTime = System.nanoTime(); //获取开始时间
long result = ((1L + target) * target) / 2L; //求和公式
long endTime = System.nanoTime(); //获取结束时间
System.out.format("sum: %d, use time: %f'ms(may be inaccurate due to the kernel)\r\n", result,
(endTime - startTime) / 1000000.0);

output

1000000000
sum: 500000000500000000, use time: 0.647000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.647000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.648000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.645000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.645000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.643000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.644000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.642000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.642000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.644000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.645000's
sum: 500000000500000000, use time: 0.000293'ms(may be inaccurate due to the kernel)

[ovear]

@ovear nanotime不准。。之后都是0.0000了。。奇葩

[NahN2Regh]

rust开启优化后, 与C没差别了, 都很快:

编译器 优化 时间
gcc -- real:0m3.930s, user:0m3.916s, sys:0m0.008s
gcc -O1 real:0m0.630s, user:0m0.624s, sys:0m0.000s
gcc -O2 real:0m0.002s, user:0m0.000s, sys:0m0.000s
rustc -- real:0m4.172s, user:0m4.000s, sys:0m0.020s
rustc --opt-level=1 real:0m0.003s, user:0m0.000s, sys:0m0.000s

gcc 的版本是4.9.1
rust版本是0.12

源代码:
[code]
$ cat sum.c
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

long i = 0;
long s = 0;
long limit = 1000000000;
while (i < limit) {
s = s + i;
i = i + 1;
}
printf("%ld\n", s);

return 0;
}
[/code]
[code]
$ cat sum.rs

fn main() {
let mut i = 0i64;
let mut s = 0i64;
let limit = 1000000000i64;
while i < limit {
s = s + i;
i = i + 1;
}
println!("{}", s);
}
[/code]

[Shared]

如果要用 Python 做这种事情要么用 PyPy，要么写个 C 扩展呗。
P.S. 这种比较好没意思

[davidli]

Python下能用内置函数的情况下一定要用内置函数.

[ant_sz]

我觉得从上面的回答已经可以看得出来：

语言本身的性能决定了运行时间的下限，但是程序员写程序的水平决定了运行时间的上限。

同样一个功能，不同的人写出来性能能有百倍的差距。

因此，一些情况下，语言本身的性能并没有开发效率和易用性更重要。

[icedx]

https://gist.github.com/anonymous/153e26162873a5dfc1a8

楼主你需要这个

[efen]

@icedx 一本正经的跑题，哈哈哈

[ggarlic]

@lushl9301 现在的编译器，++i跟i++产生的汇编是一样的了，不信你-S一下。

[takato]

我觉得用O(n)的算法去解决一个O(1)就能解决的问题，真是用牛刀了- -

[efen]

Lisp大法好 (￣(工)￣)

尾递归版本46s，普通递归版本把8g内存全吃光，跑了7分多钟没结果，哈哈哈

[wdlth]

C的那段程序结果

gcc 4.8.3 不加参数
sum: 500000000500000000, time used: 2.358622 's
gcc -O3
sum: 500000000500000000, time used: 0.424286 's
Intel C Compiler 14.0不加参数
sum: 500000000500000000, time used: 0.412634 's
Intel C Compiler -O3
sum: 500000000500000000, time used: 0.407397 's
Intel C Compiler -O3 -mtune=corei7 -march=corei7
sum: 500000000500000000, time used: 0.375456 's

Intel大 好

[iam36]

仅用数学运算来比对太片面了。

[webjin]

不错哦