أسرع 10 لغات برمجة

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

هناك ما يقارب  700 لغة برمجة في العالم بحيث يتم استخدام لغات البرمجة لإعطاء تعليمات للكمبيوتر لأداء المهام التي نطلبها ولكن هل تساءلت يومًا ما هي أسرع لغات البرمجة من حيث سرعة التنفيذ؟ في معظم الحالات لا تكون السرعة هي المقياس الوحيد لاختيار اللغة الأفضل حيث كل لغة لها تخصصها وكل لغة مصممة لوظائف محددة وعلى الرغم من أن بعض لغات البرمجة بطيئة إلا أنها سهلة الاستخدام وتقلل بشكل كبير من تكلفة التطوير والعمالة وتقلل أيضًا من الوقت حيث تعتمد سرعة لغة البرمجة على عوامل مختلفة مثل: المترجم ومتعدد المنصات والإمان والمكتوب بشكل ثابت وديناميكيًا. 

• المترجم: ستكون اللغات المترجمة دائمًا أسرع من  اللغات المفسرة حيث يقوم المترجم بتجميع كل التعليمات البرمجية في رمز آلة قابل للتنفيذ دفعة واحدة بينما يقوم المفسر الفوري بمسح البرنامج سطرًا سطرًا وتحويله إلى رمز آلة لذلك يؤخر وقت التنفيذ للمفسرين الفوريين ويقوم المترجم أثناء التجميع بتحويل اللغة عالية المستوى إلى رمز وسيط مما يوفر معظم الوقت أثناء التنفيذ وينفذ الكمبيوتر الكود الوسيط أسرع بكثير من المفسرين الفوريين. 
• متعدد المنصات: في بعض اللغات الموجهة للكائنات مثل Java و C # ستخضع شفرة المصدر لكل من الترجمة والمفسر وبسبب الاستخدام عبر الأنظمة الأساسية والتحويل إلى رمز بايت سيتم اختراق السرعة هنا مما يجعل اللغات المشتركة بين الأنظمة الأساسية أبطأ من اللغات الأخرى. 
• الأمان: تم العثور على الكثير من نقاط الضعف في بعض اللغات مثل C ومرة أخرى يتلخص الأمر في مهمة المترجم للتحقق من هذه الثغرات الأمنية حيث تشير الدراسات إلى أن بعض اللغات الشائعة لا تزال عرضة للعديد من الأخطاء الجسيمة وعلى سبيل المثال تعاني لغة C من أخطاء في المخزن المؤقت و PHP تكون عرضة للبرمجة عبر المواقع و Python لإدخال التحقق من الصحة ومن أجل معالجة هذه الأخطاء تم تصميم بعض المجمعين بميزات أمان إضافية ولذا فإن الكود المصدري يمر عبر طبقات مختلفة من فحوصات الأمان مما يجعل عملية التجميع بطيئة بعض الشيء ولذلك فإن أسرع لغة في هذه القائمة ليست الأفضل من حيث الأمان ولكنها أفضل من غيرها في وقت التنفيذ.
• مكتوب بشكل ثابت مقابل مكتوب ديناميكيًا: مكتوب بشكل ثابت يعني أن نوع المتغير معروف في وقت الترجمة حيث يتحقق من التخصيص الصحيح للمتغيرات فإذا تمت تهيئة متغير عدة مرات بأنواع بيانات مختلفة فسيتم عرض الأخطاء في وقت الترجمة وتعني الكتابة ديناميكيًا التحقق من نوع المتغير أثناء وقت التشغيل ويقوم بإعلام الخطأ في وقت التشغيل. في اللغات المكتوبة بشكل ثابت يتم فحص النوع قبل التنفيذ في وقت الترجمة بينما في اللغات المكتوبة ديناميكيًا يحدث فحص النوع أثناء وقت التشغيل جنبًا إلى جنب مع التنفيذ لذلك فهو يجعل اللغات المكتوبة بشكل ثابت أسرع من اللغات المكتوبة ديناميكيًا.

-قد تكون هناك حالات قد تكون فيها لغة واحدة أسرع من اللغة الأخرى ولكن بالنسبة لغالبية الحالات تكون القائمة أدناه مقبولة: 

10-لغة باسكال (Pascal): باسكال هي لغة برمجة إجرائية وعالية المستوى وتعمل على أنظمة تشغيل Windows و Mac OS و UNIX / Linux وعلى الرغم من أن لغة باسكال تحتل المرتبة العاشرة بين هذه اللغات إلا أنها أسرع عند مقارنتها بلغات البرمجة الأخرى غير الموجودة في هذه القائمة ونظرًا لأن Pascal هي لغة مكتوبة بشكل ثابت فإنها تجعلها تعمل بشكل أسرع ولكن ليس أسرع من اللغات الأخرى في هذه القائمة.

 9-#F: هي لغة برمجة مفتوحة المصدر ومتعددة المنصات وهي لغة .NET ويمكن استخدامها لإنشاء تطبيقات الويب وتطبيقات الهاتف المحمول وعلوم البيانات والسحابة وهي متشابهة تقريبًا في السرعة مع #C لكن الشفرة غير المتزامنة تعمل بشكل أسرع في #C عنها في #F والمترجم أصلي في#C ويمكن إنشاء كود محسن ولكن في#F المترجمون ليسوا أصليين وهذا هو السبب في أن #F تأتي أقل من #C.

8- #C : هي لغة برمجة متعددة الأغراض للأغراض العامة ويمكن استخدام #C  لإنشاء تطبيقات الويب وتطبيقات الهاتف المحمول وتطبيقات الواقع المعزز / الواقع الافتراضي (AR / VR) وخدمات الويب حيث تحتوي#C  على جامع القمامة وهي تقنية فعالة لإدارة الذاكرة ولكن في جانب تنفيذ البرنامج  ويستغرق الأمر وقتًا أطول مقارنةً بـ++C وتعد #C  و Java بنفس السرعة تقريبًا ولكن وقت تشغيل في Java أسرع نسبيًا من #C  في بعض الحالات وعلى الرغم من أن#C تحتوي على العديد من الميزات والوظائف الجيدة إلا أنها أقل قليلاً من ناحية السرعة عند مقارنتها بعدد قليل من اللغات.

 7- جافا (Java): حيث تعد  واحدة من اللغات المستخدمة على نطاق واسع وهي سريعة جدًا أيضًا وعلى الرغم من استخدام Java Virtual Machine  إلا أنها لا تزال أسرع من نظيراتها مثل  #C وهي ليست بسرعة C أو++C لأنها مستقلة عن النظام الأساسي وفي java يتم تحويل الكود المصدري أولاً إلى رمز ثانوي بواسطة المترجم ثم تستدعي java مترجم Java المعروف باسم Java Virtual Machine ثم يقوم مُحمل الفئة بتحميل كود البايت في نظام التشغيل ومن ثم يتحقق مدقق كود البايت الخاص بجافا من كود البايت بحثًا عن مشكلات الأمان وأخيرًا يقوم محرك التنفيذ بتحويل كود البايت إلى كود الآلة ونظرًا لأن اللغات مثل #C  و java يجب أن يمُرّا بالعديد من الخطوات أثناء التجميع  ولدلك فهي أبطأ نسبيًا من اللغات الأخرى في هذه القائمة.

 6-Ada: هي لغة ثابتة وعالية المستوى وموجهة نحو الهدف وتدعم البرمجة المتزامنة وأكثر موثوقية وعلى الرغم من أنهت سريعة جدًا إلا أنها لا تضر بالجانب الأمني ويمكن لمجمعي Ada العثور على الأخطاء بشكل أكثر كفاءة حيث يقول بعض المبرمجين أن البرامج المكتوبة بلغة Ada بها عدد أقل من الأخطاء ويتم تنفيذها بشكل أسرع ومن أجل تحقيق الموثوقية فإنها تعرض السرعة للخطر ولهذا السبب لم تتمكن من الوصول إلى أعلى القائمة.

 5-Julia: هي لغة برمجة ديناميكية عالية المستوى وعالية الأداء حيث يمكن استخدام Julia لبناء التطبيقات والخدمات المصغرة وتدعم منصات متعددة ويمكن لبرامج أخرى دمج Julia وهي سريعة بسبب قرارات التصميم الخاصة بها والمترجم JIT والسبب في عدم ظهورها في القائمة هو أنها لغة ديناميكية. 

4-Fortran: هي لغة عامة الغرض تستخدم في الحسابات العلمية وتشتهر بأدائها العالي وتستخدم في تصنيف أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة حيث يتم استخدامها على نطاق واسع في البرمجة العددية لأنها أسرع ونظرًا لأن Fortran تقضي الكثير من الوقت في قراءة البيانات وكتابتها فهي أبطأ من اللغات الثلاث أدناه في هذه القائمة.

 3-Rust: هي لغة عالية المستوى ومتعددة النماذج مصممة للأداء والسلامة وهي سريعة جدًا لأنه لا يوجد بها وقت تشغيل أو جامع قمامة ولكنها أبطأ من++ C لأنها أكثر أمانًا بطبيعتها ويمكن تحقيق نفس الأمان في++ C  باستخدام المؤشرات ولكن Rust يكون أكثر أمانًا افتراضيًا ولذلك يخضع لفحوصات سلامة مختلفة أثناء التجميع ونتيجة لذلك تكون اللغات الأكثر أمانًا بطبيعتها أبطأ ولذلك فهو أبطأ قليلاً من++C و C.

2-++C: هي واحدة من أكثر اللغات فعالية وأسرعها ويتم استخدامه على نطاق واسع من قبل المبرمجين التنافسيين لسرعة التنفيذ ومكتبات القوالب القياسية (STL) وعلى الرغم من أن++C  أكثر شيوعًا إلا أنها تعاني من نقاط ضعف مثل خطأ المخزن المؤقت ويتم تنفيذ++C  بنفس السرعة تقريبًا مثل سابقتها C والشيء الوحيد الذي يجعل ++C  أقل من C في السرعة هو أنها أكثر أمانًا وتعقيدًا من C لذلك يخضع كود ++C  لفحوصات أمنية بشكل افتراضي مما يجعله أبطأ من C.

1-C: الشيء المميز في لغة C هو أنه لا يوجد شيء مميز فهي لغة بسيطة وهي قريبة جدًا من لغة التجميع ففي لغة C يتم تعيين الكثير من التعليمات مباشرةً لتعليمات التجميع ولكن السرعة القصوى للغة C تأتي من خلال تعريض الأمن للخطر ومن المعروف أن لغة C بها أكبر عدد من نقاط الضعف بين اللغات الشائعة ويقوم بتنفيذ التعليمات غير الآمنة دون التدقيق مثل++C فإنه يعاني أيضًا من خطأ في المخزن المؤقت وعلى الرغم من أن لغة C لديها هذه العيوب إلا أنها لا تزال تتصدر القائمة بسبب سرعة تنفيذها السريعة.

المصدر هنا.