託管程式碼（.net）比非託管程式碼（vc++）慢嗎？

如果你用上面這個問題去問每一個人，基本上每個人都會回答，肯定會慢！ 那麼他們說的是正確的嗎？ 不，並不正確。 問題在於，絕大多數人認為.Net只是一個基於執行庫的框架，就像Java或者VB，或者他們甚至以為.Net使用像Java一樣的虛擬機器系統。 他們並沒考慮到程式本身，沒考慮到程式是用來幹什麼，也沒有考慮到訪問網路或者磁碟的速度因素。簡單來說，就是他們根本沒有思考！

.NET並不像那種執行庫（VB或者Java）。 它是一個經過精心構思的，並且微軟在其身上下了極大功夫的框架，以保證它的良好執行。 在這篇文章 我將給大家展示一些將需要大量運算的程式碼，並且將他編譯成託管以及非託管程式碼。 然後我將測量這兩個庫分別的表現。 你將看到， 並不會因為這是.net程式就自動要比c++程式慢，事實是，在某些情況，託管程式碼甚至比非託管程式碼更快。

題外話（我自己補充的，原文沒有提到）：
.NET的執行機制，由於本人現在研究的專案跟.Net庫底層有些關係，所以多少了解一些，現在簡單給大家介紹一下。
基本上每個人都知道的是，所有.Net語言都將被編譯成為一個叫做IL彙編的中間語言。但是計算機是如何執行這個中間程式碼的，卻是很多人不知道，甚至理解錯誤了的。
JIT是.NET程式執行的重要部件之一，全稱是即時編譯器。我剛才說的誤解，就是很多人（絕對不是少數，問了很多c++程式設計師，10個有9個這種想法）都以為JIT其實就是跟Java VM差不多的東西，是一個Interpreter，在執行時讀取IL彙編程式碼，然後模擬成x86程式碼（也就是俗稱的虛擬機器）。但是事實上，.NET使用的是更為高階的技術。 .Net程式被載入入記憶體以後，當某段IL程式碼被第一次執行的時候，JIT編譯器就會將這段IL程式碼，全部編譯成原生程式碼，然後再執行。這也就是為什麼.NET程式第一次執行都啟動很慢的原因！ 隨.NET庫，微軟還附帶了一個工具，可以事先將.NET程式所有的IL程式碼都編譯成原生程式碼並儲存在快取區中，這樣一來，這個程式就跟c++編譯的一模一樣了，沒有任何區別，執行時也可以脫離JIT了（這裡不要混淆了，這裡不是說可以脫離.NET庫，而是說不需要在進行即時編譯這個過程了）。所以，請不要將.NET和Java混為一談，兩個的執行效率根本不是一個等級的！

作為測試演算法，我們選中了FFT(Fast Fourier Transform),這是一個將跟時間有關係的資料（例如音樂）轉換成他應有的頻率資訊的演算法。
這個演算法有很多種，如果你用Google搜尋會發現很多，這裡我選中了Real Discrete Fourier Transform， 因為他比較簡單明瞭，比較好修改。 我將其複製了4份，分別用於測試託管的C++, C++/CLI,C#。

非託管的程式碼我只是將其函式名稱改成了fourier，並且加入了__declspec(dllexport)用來匯出。
託管的程式碼改動的要稍多些：

    * 方法引數改成了託管的Array, 並且使用Array::Length來代替額外的長度引數
    * 涉及到三角函式的地方都改為使用Math類下的方法
    * 演算法被作為一個公開類的靜態成員匯出

然後我把託管的c++程式碼轉換成了c#,只做了極小的變化（大多數是語法上以及申明上的改動）
最後，我又將託管的c++程式碼轉換成了C++/CLI

然後我們將所有版本都分別編譯幾個不同的版本：未優化版，空間優化，速度優化.

結果：
我將這些程式分別在兩臺電腦上進行了測試，一臺是裝了.net 2.0的 XPSP2，處理器是PIII 850, 512MB記憶體。 另外一臺是Vista build 5321，處理器是2GHz 移動PIV，1G記憶體，每次測試我都是取100次演算法運算的平均值，結果單位是毫秒，以下是PIII電腦的執行結果：
            沒優化   進行了空間優化  進行了速度優化
Unmanaged  92.88 ± 0.09  88.23 ± 0.09  68.48 ± 0.03
Managed C++  72.89 ± 0.03  72.26 ± 0.04  71.35 ± 0.06
C++/CLI  73.00 ± 0.05  72.32 ± 0.03  71.44 ± 0.04
C# Managed  72.21 ± 0.04  69.97 ± 0.08

PIV電腦的結果：
            沒優化   進行了空間優化  進行了速度優化
Unmanaged  45.2 ± 0.1  30.04 ± 0.04  23.06 ± 0.04
Managed C++  23.5 ± 0.1  23.17 ± 0.08  23.36 ± 0.07
C++/CLI  23.5 ± 0.1  23.11 ± 0.07  23.80 ± 0.05
C# Managed  23.7 ± 0.1  22.78 ± 0.03

可以看出，非託管程式碼在不同的優化方案上存在很大的效率差異，PIII上不優化比優化慢35％，在PIV上也是。 在這個簡陋的統計上表明，不管是哪種優化方案，管理程式碼在執行效率上並沒有太大區別，編譯器和聯結器並沒有影響到執行效率太多， 我在後面會說更多關於這方面的資訊。
奇怪的是，在Vista下，管理程式碼進行空間優化甚至比進行速度優化速度更快！

C#的結果跟託管的C++比起來，並沒有太大區別，但是可以看到， 優化過的c#程式碼比優化過的託管C++程式碼要稍快些

現在來比較以下託管程式碼和非託管程式碼的結果。 在不優化的情況下，託管程式碼遠遠快於非託管程式碼，這個差距在優化空間後被稍微縮短了點，只有在進行速度優化後，非託管程式碼才比託管程式碼稍稍快上一點
非託管程式碼和C#程式碼的差別只有3%左右，不過，c#程式碼仍然比c++的更快！

.NET的編譯器（在這個情況下是託管的C++程式碼） 可以看成是與非託管C++編譯器的Parser引擎是等價的。編譯器將生成類，方法等的表，然後進行了一系列的高等級優化。 .NET真正的非託管編譯器其實是JIT（即時編譯器）：這才是程式真正轉換成低等級的x86程式碼的地方..NET編譯器和JIT編譯的組合，其實跟非託管C++編譯器等價的，唯一的不同是，.Net被分成了兩個部分.事實上，JIT在執行託管程式碼時，對.NET程式針對客戶電腦進行了優化，而不是像非託管程式碼那樣是在程式設計師電腦上進行的優化。結果表明，託管C++程式碼和c#程式碼的優化設定帶來的影響非常小。 顯而易見的是，C#程式碼至少是跟C++程式碼同樣高效。

記住！ 在.NET中沒有任何一個部分是自動就必C++程式碼慢的，執行效率完全取決於程式設計師。任何一個告訴你託管程式碼比非託管程式碼慢的人，都是沒有考慮到.NET執行機制的人，簡單的說，就是對.NET一竅不通！

來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/12639172/viewspace-526495/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。