撇开诸如热点优化、预编译元算法和各种形式的并行等高级优化技术不提，语言的基本速度与支持通常在内部循环中指定的操作所需的隐含的幕后复杂性密切相关。

也许最明显的方法是对间接内存引用进行有效性检查——比如检查指针是否为空，检查索引是否符合数组边界。大多数高级语言隐式地执行这些检查，但C不这样做。然而，这并不一定是这些其他语言的基本限制——一个足够聪明的编译器可能能够通过某种形式的循环不变代码运动，从算法的内部循环中删除这些检查。

C语言(在类似程度上与c++密切相关)更基本的优势是严重依赖基于堆栈的内存分配，这本质上是快速的分配、回收和访问。在C(和c++)中，主调用堆栈可用于分配原语、数组和聚合(结构/类)。

虽然C语言确实提供了动态分配任意大小和生命周期的内存的能力(使用所谓的“堆”)，但默认情况下是避免这样做的(而是使用堆栈)。

诱人的是，有时可以在其他编程语言的运行时环境中复制C内存分配策略。asm.js已经证明了这一点，它允许用C或c++编写的代码被翻译成JavaScript的子集，并以接近本机的速度安全地运行在web浏览器环境中。

As somewhat of an aside, another area where C and C++ outshine most other languages for speed is the ability to seamlessly integrate with native machine instruction sets. A notable example of this is the (compiler and platform dependent) availability of SIMD intrinsics which support the construction of custom algorithms that take advantage of the now nearly ubiquitous parallel processing hardware -- while still utilizing the data allocation abstractions provided by the language (lower-level register allocation is managed by the compiler).

我猜你忘了汇编语言也是一种语言:)

但是说真的，只有当程序员知道自己在做什么的时候，C程序才会更快。你可以很容易地编写一个C程序，它比用其他语言编写的程序运行得更慢。

C语言之所以更快，是因为它就是这样设计的。它允许你做很多“低级”的事情，帮助编译器优化代码。或者，我们可以说，你程序员负责优化代码。但这通常相当棘手，而且容易出错。

其他语言，就像前面提到的其他语言一样，更关注程序员的生产力。人们普遍认为程序员的时间比机器的时间要昂贵得多(即使在过去)。因此，尽量减少程序员花在编写和调试程序上的时间，而不是减少程序的运行时间，是很有意义的。为了做到这一点，您将牺牲一些可以使程序更快的事情，因为许多事情都是自动化的。

使用现代优化编译器，纯C程序不太可能比编译后的。net代码快得多，如果有的话。通过像。net这样的框架为开发人员提供的生产力提高，您可以在一天内完成过去用普通c语言需要几周或几个月才能完成的工作。再加上与开发人员的工资相比，硬件成本低廉，用高级语言编写这些东西并以任何缓慢的速度抛出硬件要便宜得多。

The reason Jeff and Joel talk about C being the "real programmer" language is because there is no hand-holding in C. You must allocate your own memory, deallocate that memory, do your own bounds-checking, etc. There's no such thing as new object(); There's no garbage collection, classes, OOP, entity frameworks, LINQ, properties, attributes, fields, or anything like that. You have to know things like pointer arithmetic and how to dereference a pointer. And, for that matter, know and understand what a pointer is. You have to know what a stack frame is and what the instruction pointer is. You have to know the memory model of the CPU architecture you're working on. There is a lot of implicit understanding of the architecture of a microcomputer (usually the microcomputer you're working on) when programming in C that simply is not present nor necessary when programming in something like C# or Java. All of that information has been off-loaded to the compiler (or VM) programmer.

我在链接上找到了一个关于为什么有些语言更快，有些更慢的答案，我希望这将更清楚为什么C或c++比其他语言更快，还有一些其他语言也比C更快，但我们不能使用所有的语言。一些解释-

Fortran仍然重要的一个重要原因是它的速度快:用Fortran编写的数字处理例程往往比用大多数其他语言编写的等效例程要快。在这个领域与Fortran竞争的语言是C和c++，因为它们在性能上具有竞争力。

这就提出了一个问题:为什么?是什么让c++和Fortran速度如此之快?为什么它们比其他流行语言(如Java或Python)性能更好?

解释与编译 根据编程语言所鼓励的编程风格和所提供的特性，有许多方法可以对编程语言进行分类和定义。在性能方面，最大的区别是解释语言和编译语言之间的区别。

划分并不难;而是有一个光谱。在一端，我们有传统的编译语言，包括Fortran、C和c++。在这些语言中，有一个独立的编译阶段，将程序的源代码转换为处理器可以使用的可执行形式。

这个编译过程有几个步骤。对源代码进行分析和解析。基本的编码错误，如错字和拼写错误，此时可以检测到。解析后的代码用于生成内存中的表示，该表示也可用于检测错误——这一次是语义错误，例如调用不存在的函数，或者试图对文本字符串执行算术操作。

然后，这个内存中表示形式用于驱动代码生成器，即生成可执行代码的部分。代码优化，以提高所生成代码的性能，在此过程中的不同时间执行:可以在代码表示上执行高级优化，而在代码生成器的输出上使用低级优化。

实际执行代码发生在后面。整个编译过程只是用来创建可以执行的内容。

在另一端，我们有口译员。解释器将包括一个类似于编译器的解析阶段，但这随后用于驱动直接执行，程序立即运行。

最简单的解释器包含与该语言支持的各种特性相对应的可执行代码，因此它将具有用于添加数字、连接字符串以及给定语言所具有的任何其他功能的函数。当它解析代码时，它将查找相应的函数并执行它。在程序中创建的变量将保存在某种将其名称映射到其数据的查找表中。

解释器风格的最极端的例子是类似批处理文件或shell脚本的东西。在这些语言中，可执行代码通常甚至不内置在解释器本身中，而是单独的独立程序。

So why does this make a difference to performance? In general, each layer of indirection reduces performance. For example, the fastest way to add two numbers is to have both of those numbers in registers in the processor, and to use the processor's add instruction. That's what compiled programs can do; they can put variables into registers and take advantage of processor instructions. But in interpreted programs, that same addition might require two lookups in a table of variables to fetch the values to add, then calling a function to perform the addition. That function may very well use the same processor instruction as the compiled program uses to perform the actual addition, but all the extra work before the instruction can actually be used makes things slower.

如果你想知道更多，请查看来源

不要轻信别人的话，看看在代码的任何性能关键部分，C语言和你选择的语言的反汇编。我认为你可以在Visual Studio运行时的反汇编窗口中看到已分解的. net。如果Java使用windbg有点棘手，应该是可能的，尽管如果你用。net来做，许多问题将是相同的。

如果没有必要的话，我不喜欢用C来编写，但我认为，这些回答中吹捧除C之外其他语言的速度的许多主张可以放在一边，只需用C和您选择的高级语言分解相同的例程，特别是如果涉及大量数据(这在性能关键型应用程序中很常见)。Fortran在其专业领域可能是个例外，不知道。它比C高吗?

第一次比较JITed代码和本地代码时，我解决了。net代码是否能与C代码运行得相当的所有问题。额外的抽象层次和所有的安全检查都带来了巨大的成本。同样的成本可能也适用于Java，但不要相信我的话，在性能至关重要的地方尝试一下。(有没有人足够了解JITed Java来在内存中找到一个编译过的过程?这当然是可能的)

这些答案中的许多都给出了为什么C更快或更快的有效理由(无论是在一般情况下还是在特定的场景中)。不可否认的是:

Many other languages provide automatic features that we take for granted. Bounds checking, run-time type checking, and automatic memory management, for example, don't come for free. There is at least some cost associated with these features, which we may not think about—or even realize—while writing code that uses these features. The step from source to machine is often not as direct in other languages as it is in C. OTOH, to say that compiled C code executes faster than other code written in other languages is a generalization that isn't always true. Counter-examples are easy to find (or contrive).

尽管如此，我还是注意到另一件事，我认为它比其他任何因素都更能影响C与许多其他语言的比较性能。即:

其他语言通常更容易编写执行较慢的代码。通常，它甚至受到该语言的设计哲学的鼓励。推论:C程序员更有可能编写不执行不必要操作的代码。

例如，考虑一个简单的Windows程序，其中创建了一个主窗口。C版本将填充一个WNDCLASS[EX]结构，该结构将传递给RegisterClass[EX]，然后调用CreateWindow[EX]并进入消息循环。以下是高度简化和缩写的代码:

WNDCLASS wc;
MSG      msg;

wc.style         = 0;
wc.lpfnWndProc   = &WndProc;
wc.cbClsExtra    = 0;
wc.cbWndExtra    = 0;
wc.hInstance     = hInstance;
wc.hIcon         = NULL;
wc.hCursor       = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_BTNFACE + 1);
wc.lpszMenuName  = NULL;
wc.lpszClassName = "MainWndCls";

RegisterClass(&wc);

CreateWindow("MainWndCls", "", WS_OVERLAPPEDWINDOW | WS_VISIBLE,
             CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);

while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){
    TranslateMessage(&msg);
    DispatchMessage(&msg);
}

c#中类似的程序可能只有一行代码:

Application.Run(new Form());

这一行代码提供了近20行C代码所提供的所有功能，并添加了一些我们遗漏的功能，例如错误检查。这个更丰富、更完整的库(与典型C项目中使用的库相比)为我们做了很多工作，解放了我们的时间来编写更多的代码片段，这些代码对我们来说很短，但涉及到幕后的许多步骤。

但是，一个丰富的库使简单快速的代码膨胀并不是我真正想要的。当您开始检查我们的小一行程序实际执行时实际发生了什么时，我的观点就更加明显了。为了好玩，可以在Visual Studio 2008或更高版本中启用. net源代码访问，然后进入上面简单的一行代码。您将遇到的一个有趣的小珍宝是Control的getter中的这个注释。CreateParams:

// In a typical control this is accessed ten times to create and show a control.
// It is a net memory savings, then, to maintain a copy on control.
// 
if (createParams == null) {
    createParams = new CreateParams(); 
} 

十次。信息大致相当于存储在WNDCLASSEX结构中的内容和传递给CreateWindowEx的内容的总和，在它存储在WNDCLASSEX结构中并传递给RegisterClassEx和CreateWindowEx之前，从Control类中检索10次。

总而言之，在c#中执行这个非常基本的任务的指令数量比在C中多2-3个数量级，部分原因是使用了功能丰富的库，这是必然的，而我们简单的C代码只做了我们需要的事情，仅此而已。但部分原因是. net框架的模块化、面向对象的特性导致了大量的重复执行，而过程方法通常可以避免这些重复执行。

我并不是要挑c#或。net框架。我也不是说模块化、泛化、库/语言特性、OOP等等都是不好的东西。我曾经用C语言进行大部分开发，后来用c++，最近用c#。类似地，在使用C之前，我主要使用汇编。我的语言每“提高”一步，我就能在更短的时间内写出更好、更可维护、更健壮的程序。然而，它们的执行速度往往要慢一些。