基准测试 2025:C++ 与竞争对手 — 谁赢得了性能竞赛?
2025年已成为高性能计算领域的转折点。虽然 Rust 和 Go 等语言正在积极“蚕食”经典 C++ 的市场份额,但最新的基准测试表明:性能之王并不急于交出王冠。我们分析了来自公开来源(The Computer Language Benchmarks Game、TechEmpower 以及大型金融科技公司的内部测试)的最新数据,以了解 C++ 在面对主要竞争对手时的表现。
2025 年基准测试的关键结果
- 计算密集型任务 (CPU-bound): C++ 仍然位居榜首。在排序、递归算法和矩阵运算的测试中,C++ 平均比 Rust 快 5-8%,比 Python 快 20-40 倍。其核心优势在于对内存的完全控制和零成本抽象。
- 内存操作与分配: 在此方面,Rust 意外地接近了 C++。得益于所有权模型和优化的分配器(jemalloc、mimalloc),Rust 在动态内存分配测试中仅落后 C++ 2-5%。然而,在大量使用 shared_ptr 和复杂容器的场景下,C++ 再次领先。
- Web 框架与网络请求: 在 TechEmpower 基准测试(JSON 序列化、数据库)中,C++(drogon、crow)和 Rust(actix-web)并驾齐驱。吞吐量差异小于 3%。Python(FastAPI、Django)则落后一个数量级,但以其开发速度作为补偿。
- 多线程与异步: 采用了协程和 std::execution 的 C++20/23 正在追赶 Rust 的 async/await。在 32 核的合成测试中,C++ 凭借自定义调度器展现出更好的可扩展性。传统上在并发方面表现强劲的 Go,由于协程的开销,在高负载下逊于 C++。
C++ 在哪些领域仍然不可替代?
尽管 Rust 和 Kotlin/Native 在增长,但在 2025 年,C++ 在三个关键领域仍然占据主导地位:
- 游戏引擎与图形: Unreal Engine 6、Godot 4 以及专有引擎(NA Tech)仍然使用 C++ 编写。在光线追踪和物理模拟的基准测试中,C++ 比 Rust 同类实现快 10-15%。
- 嵌入式系统与物联网: 内存受限的微控制器(ARM Cortex-M、RISC-V)选择 C++ 是因为其最小的运行时和可预测性。Rust 在此领域正在崛起,但目前在二进制代码大小上仍处于劣势。
- 金融算法 (HFT): 低延迟是 C++ 的招牌。在纳秒级测试(通过 DPDK 传输数据、处理市场深度数据)中,C++ 凭借内建函数和手动 SIMD 向量化,比 Rust 快 10-20%。
社区观点
我们在 C++ Russia 2025 大会上采访了开发者。大多数人的共识是:在 2025 年,C++ 和 Rust 不是竞争对手,而是合作伙伴。“C++ 用于系统核心,Rust 用于安全