cuando es Java más rápido que C++ (o cuando JIT es más rápido que precompilado)?

Question

Duplicar posible:
JIT compiler vs offline compilers

he oído que, en determinadas circunstancias, los programas Java o más bien partes de los programas Java son capaces de ejecutar más rápido que el "mismo" código en C++ (u otro código precompilado) debido a optimizaciones de JIT. Esto se debe a que el compilador puede determinar el alcance de algunas variables, evitar algunos condicionales y extraer trucos similares en el tiempo de ejecución.

¿Podría dar un (o mejor - algún) ejemplo, donde esto aplica? ¿Y quizás delinear las condiciones exactas bajo las cuales el compilador puede optimizar el bytecode más allá de lo que es posible con el código precompilado?

NOTA: Esta pregunta es no acerca de la comparación de Java a C++. Se trata de las posibilidades de compilación de JIT. Por favor, no flamear. Tampoco estoy al tanto de ningún duplicado. Por favor indíquelos si es así.

Answer 1

En la práctica, es muy probable que encontrar su código Java ingenuamente escrita superan su código escrito en C++, ingenuamente, en estas situaciones (todos los cuales he observado personalmente):

• Un montón de pequeñas asignaciones de memoria/desasociaciones. Las principales JVM tienen subsistemas de memoria extremadamente eficientes, y la recolección de basura puede ser más eficiente que requerir la liberación explícita (además puede cambiar las direcciones de memoria y tal si realmente lo desea).

• Acceso eficiente a través de jerarquías profundas de llamadas a métodos. La JVM es muy buena para eliminar cualquier cosa que no sea necesaria, generalmente mejor en mi experiencia que la mayoría de los compiladores de C++ (incluidos gcc e icc). En parte, esto se debe a que puede realizar análisis dinámicos en tiempo de ejecución (es decir, puede optimizar en exceso y solo desoptimizar si detecta un problema).

• Encapsulación de la funcionalidad en pequeños objetos efímeros.

En cada caso, si se pone el esfuerzo en, C++ puede hacer mejor (entre las listas libres y/memoria desasignado bloque asignado, C++ se puede superar el sistema de memoria de JVM en casi cada caso específico, con código adicional , plantillas y macros inteligentes, puede colapsar las pilas de llamadas de manera muy efectiva, y puede tener pequeños objetos parcialmente inicializados asignados a la pila en C++ que superan el modelo de objetos efímeros de la JVM). Pero probablemente no desee esforzarse.

Answer 2

Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Just-in-time_compilation#Overview

Además, puede en algunos casos oferta mejor rendimiento que la compilación estática, como muchas optimizaciones sólo son factibles en tiempo de ejecución:

1. La compilación puede ser optimizada para la CPU de destino y el modelo de sistema operativo donde se ejecuta la aplicación. Por ejemplo, JIT puede elegir instrucciones de la CPU SSE2 cuando detecta que la CPU las admite. Para obtener este nivel de especificidad de optimización con un compilador estático, uno debe compilar un binario para cada plataforma/arquitectura deseada, o bien incluir múltiples versiones de partes del código dentro de un solo binario.

2. El sistema es capaz de recoger estadísticas acerca de cómo el programa se está ejecutando en el entorno donde se encuentra, y puede reorganizar y volver a compilar para óptimo rendimiento. Sin embargo, algunos compiladores estáticos también pueden tomar información de perfil como entrada.

3. El sistema puede hacer optimizaciones de código globales (inlining por ejemplo, de funciones de la biblioteca) sin perder las ventajas de la vinculación dinámica y sin los gastos generales inherentes a los compiladores estáticos y enlazadores. Específicamente, al realizar sustituciones en línea globales, un proceso de compilación estática puede necesitar comprobaciones en tiempo de ejecución y garantizar que se produciría una llamada virtual si la clase real del objeto anula el método en línea, y es posible que las comprobaciones de condición de frontera en los accesos a la matriz ser procesado dentro de los bucles. Con la compilación just-in-time en muchos casos , este procesamiento se puede mover fuera de los bucles, a menudo dando grandes aumentos de velocidad.

4. Aunque esto es posible con lenguajes compilados estáticamente recogida de basura, un sistema de código de bytes puede más fácilmente rearrange código ejecutado para una mejor utilización de caché.

Answer 3

Algunos ejemplos:

• El compilador JIT puede producir código máquina muy específico de la CPU usando, por ejemplo las extensiones de SSE más nuevas que uno no usaría en el código precompilado que necesita ejecutar una amplia gama de CPU.
• El JIT sabe cuándo un método virtual (el valor predeterminado en Java) no se sobrescribe en ningún lugar, y por lo tanto puede estar en línea (aunque esto requiere la capacidad de des-alinearlo cuando se carga una nueva clase que sobrescribe el método; Los compiladores Java JIT realmente hacen esto).
• Relacionado con eso, escape analysis permite varias optimizaciones específicas de la situación.

Answer 4

La gestión de la memoria de Java es considerablemente más rápida que la de C++. Ver Java theory and practice: Urban performance legends, revisited.