C与Java性能基准测试：为何Java运行速度不输C？

• 纠正认知误区：Java并非纯解释型语言，主流JVM（如HotSpot）会通过**即时编译（JIT）**优化热点代码。你这里循环一百万次执行素数检测，属于典型的热点代码，JVM会在运行时将其编译为高效的本地机器码，而非一直用解释器执行。

• 未优化的C（gcc -O0）性能拉胯的原因：gcc默认编译选项是-O0，这个级别几乎不做任何优化，目的是保留调试友好的代码结构——比如变量始终存在内存中而非寄存器、不展开循环、不内联函数、不消除冗余计算，这些都会导致代码执行效率极低。

• gcc -O3的优化效果：-O3是gcc的最高优化级别之一，会开启大量激进优化：循环展开减少分支跳转开销、函数内联消除函数调用开销、常量传播减少不必要的计算、寄存器分配优化减少内存读写、指令重排适配CPU流水线特性等。这些优化会把C代码转化为和JIT编译后的Java代码效率相近的机器码，所以两者性能相当。

• 测试场景的特殊性：你的测试是高频重复的计算任务，正好契合JVM JIT的优化场景，也能让gcc的-O3优化充分发挥作用，最终两者的执行效率就会趋近一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Isaac D. Cohen