اللغات التي تمتاز بسرعة تنفيذها

هناك ما يقرب من 700 لغة برمجة في العالم بشكل عام  تستخدم لغة البرمجة لتوجيه الكمبيوتر لأداء بعض المهام المطلوبة هل تساءلت يوما ما هي أسرع لغات البرمجة في سرعة التنفيذفي معظم الحالات  لا تكون السرعة هي المعيار الوحيد لاختيار أفضل لغة برمجة  فلكل لغة تخصصها الخاص وكل لغة مصممة لأداء وظائف محددة

سرعة تنفيذ لغات البرمجة

على الرغم من أن بعض لغات البرمجة بطيئة، إلا أنها سهلة الاستخدام، تستند سرعة تنفيذ لغة البرمجة إلى عدة عوامل مختلفة، مثل:

• المترجم
• المنصات البرمجية المشتركة
• الأمان
• اللغة المكتوبة بشكل ثابت واللغة المكتوبة ديناميكيًا

المترجم: اللغات المترجمة دائمًا ما تكون أسرع من اللغات المفسرة، تعمل اللغات المترجمة على تجميع كل التعليمات البرمجية في كود آلة قابل للتنفيذ مرة واحدة، بينما تعمل اللغات المفسرة على تنفيذ التعليمات البرمجية سطرًا سطرًا  بشكل مباشر وتحويلها إلى كود آلة، مما يؤخر سرعة التنفيذ للغات المفسرة، يقوم المترجم أثناء التجميع بتحويل اللغة عالية المستوى إلى كود وسيط مما يوفر معظم الوقت أثناء التنفيذ، ينفذ الحاسوب الكود الوسيط أسرع بكثير من اللغات المفسرة.

المنصات البرمجية المشتركة: في بعض لغات البرمجة كائنية التوجه مثل لغة جافا ولغة #C (سي شارب)، فإن كود المصدر سيخضع لكل من التجميع والتفسير، بسبب الاستخدام للمنصات البرمجية المشتركة والتحويل إلى بايت كود، تكون هذه اللغات البرمجية المتعددة المنصات أبطأ من اللغات الأخرى.

الأمان: تم العثور على الكثير من العيوب في بعض اللغات مثل لغة C، ومن أجل تدارك هذه الأخطاء، تم تصميم بعض المترجمات بميزات أمان إضافية، حيث يمر كود المصدر عبر مراحل مختلفة من عمليات التحقق من الأمان مما يجعل عملية التجميع بطيئة بعض الشيء،لذلك فإن أسرع لغة من حيث سرعة التنفيذ في القائمة التالية ليست الأفضل من حيث الأمان ولكنها أفضل من غيرها من حيث سرعة التنفيذ.

اللغة المكتوبة بشكل ثابت واللغة المكتوبة ديناميكيًا: اللغة المكتوبة بشكل ثابت تعني أن نوع المتغير معروف في وقت الجميع أو الترجمة، ويتم عرض الأخطاء في وقت الترجمة. أما اللغة المكتوبة ديناميكيًا، تقوم بالتحقق من نوع المتغيرات أثناء وقت التشغيل، وكذلك عرض الخطأ في وقت التشغيل، لذلك تكون اللغات المكتوبة بشكل ثابت أسرع من اللغات المكتوبة ديناميكيًا.

أفضل لغات البرمجة من حيث سرعة التنفيذ

قد تكون هناك حالات معينة تكون فيها إحدى اللغات أسرع من اللغة الاخرى ولكن بالنسبة لغالبية الحالات، تكون القائمة التالية من اللغات عالية المستوى ولغة منخفضة المستوى صحيحة.

فيما يلي قائمة تشمل أفضل لغات البرمجة من حيث سرعة التنفيذ من الأسوأ إلى الأفضل:

• لغة باسكال Pascal

لغة باسكال هي لغة برمجة إجرائية وعالية المستوى، تعمل على أنظمة التشغيل Windows، وMac OS، وUNIX/Linux، وعلى الرغم من أن لغة باسكال تحتل المرتبة العاشرة في هذه القائمة، إلا أنها أسرع مقارنًة مع لغات البرمجة الأخرى غير الموجودة في هذه القائمة، ونظرًا لأن لغة باسكال هي لغة مكتوبة بشكل ثابت، فإنها تعمل بشكل سريع ولكن ليس أسرع من اللغات الأخرى في هذه القائمة.

• لغة إف شارب #F

لغة إف شارب هي لغة برمجة مفتوحة المصدر ومتعددة المنصات، لغة إف شارب هي لغة NET language يمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات الويب وتطبيقات الهاتف المحمول وعلم البيانات والحوسبة السحابية، تتشابه لغة إف شارب تقريبًا في سرعة التنفيذ مع لغة سي شارب ولكن الكود غير المتزامن يعمل بشكل أسرع في لغة سي شارب من لغة إف شارب، هذا هو السبب في أن لغة إف شارب تأتي بعد لغة سي شارب.

• لغة سي شارب #C

لغة سي شارب هي لغة برمجة متعددة الأنماط، يمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات الويب وتطبيقات الهاتف المحمول وتطبيقات الواقع المعزز والواقع الافتراضي AR/VR وخدمات الويب، تحتوي لغة سي شارب على جامع النفايات وهي تقنية فعالة لإدارة الذاكرة ولكن على حساب سرعة التنفيذ، حيث تستغرق وقتًا أطول مقارنًة بلغة ++C، تعد لغة سي شارب وجافا بنفس السرعة تقريبًا ولكن وقت تشغيل لغة جافا اسرع نسبيًا من لغة سي شارب في بعض الحالات.

• لغة جافا Java

تعد لغة جافا واحدة من اللغات المستخدمة على نطاق واسع وهي سريعة جدًا أيضًا، أسرع من لغة سي شارب، لكنها ليست بسرعة لغة C أو ++C لأنها مستقلة عن النظام الأساسي، في لغة جافا يتم تحويل كود المصدر أولًا إلى بايت كود بواسطة المترجم، ثم تستخدم مفسر معروف باسم آلة جافا الافتراضية، ثم يقوم محمل الفئة بتحميل بايت كود في نظام التشغيل، ثم يتم التحقق من البايت كود بحثًا عن مشكلات الأمان، وأخيرًا يقوم محرك التنفيذ بتحويل البايت كود إلى كود الآلة.

• لغة أيدا Ada

لغة أيدا هي لغة ثابتة وعالية المستوى وكائنية التوجه، تدعم البرمجة المتزامنة، وعلى الرغم من أنها سريعة جدًا، إلا أنها مناسبة من الجانب الامني، حيث تستطيع مترجمات لغة أيدا العثور على الأخطاء بشكل أكثر كفاءة.

• لغة جوليا Julia

لغة جوليا هي لغة برمجة ديناميكية عالية المستوى وعالية الأداء، تستخدم لإنشاء التطبيقات والخدمات الصغيرة، وهي تدعم منصات متعددة، وهي سريعة التنفيذ بسبب قرارات التصميم الخاصة بها ومترجم JIT، ولكن السبب في عدم ظهورها على رأس القائمة أنها لغة ديناميكية.

• لغة فورتران Fortran

لغة فورتران هي لغة متعددة الاستخدامات تستخدم في الحسابات العلمية وتعد اللغة الأفضل للبرمجة العددية بسبب سرعتها وأدائها العالي، ونظرًا لأن لغة فورتران تستغرق الكثير من الوقت في قراءة البيانات وكتابتها، فهي أبطأ من اللغات الثلاث التالية.

• لغة رست Rust

لغة رست هي لغة عالية المستوى ومتعددة النماذج، وهي سريعة جدًا لأنها لا تحتوي على وقت تشغيل أو جامع نفايات، وهي أبطأ من لغة ++C لأنها تخضع للعديد من عمليات التحقق من الأمان أثناء التجميع، نتيجة لذلك، تكون اللغات الأكثر أمانًا أبطأ قليلًا.

• لغة سي بلس بلس ++C

لغة سي بلس بلس هي واحدة من أسرع وأكثر اللغات فاعلية، يتم استخدام هذه اللغة على نطاق واسع بسبب سرعة التنفيذ ومكتبة القوالب المعيارية STL، وعلى الرغم من أن هذه اللغة من أكثر اللغات شيوعًا، إلا أنها تعاني من نقاط ضعف مثل أخطاء المخزن المؤقت، الشيء الوحيد الذي يجعل لغة سي بلس بلس ابطأ من لغة سي هو أنها أكثر أمانًا وتعقيدًا.

• لغة سي

لغة سي هي لغة بسيطة قريبة جدًا من لغة التجميع، من المعروف أن لغة سي تحوي عدد أكبر من العيوب بين اللغات الشائعة الأخرى، حيث تقوم بتنفيذ التعليمات غير الآمنة دون تدقيق، بالإضافة إلى مشاكل المخزن المؤقت، وعلى الرغم من أن لغة سي لديها العديد من الأخطاء، إلا أنها لا تزال تتصدر هذه القائمة بسبب سرعة التنفيذ القصوى التي تتمتع بها