Python3和Golang在向2个文件写入数字的任务中速度的主观比较

我用两种语言编写了相同的代码：

import os

file1 = open("z1.txt", "w")
file2 = open("z2.txt", "w")

for x in range(-1000, 1000):
    for y in range(-1000, 1000):
        z1 = (x + y) * (x + y)
        z2 = x * y

        args = str(x) + "\t" + str(y) + "\t"
        toFile1 = args + str(z1) + "\n"
        toFile2 = args + str(z2) + "\n"
        file1.write(toFile1)
        file2.write(toFile2)

file1.close()
file2.close()

package main

import (
  "os"
  "strconv"
)

func main() {
  file1, _ := os.Create("z1.txt")
  file2, _ := os.Create("z2.txt")
  for x := -1000; x < 1000; x++ {
    for y := -1000; y < 1000; y++ {
      z1 := (x + y) * (x + y)
      z2 := x * y

      args := strconv.Itoa(x) + "\t" + strconv.Itoa(y) + "\t"
      toFile1 := []byte(args + strconv.Itoa(z1) + "\n")
      toFile2 := []byte(args + strconv.Itoa(z2) + "\n")
      file1.Write(toFile1)
      file2.Write(toFile2)
    }
  }
  file1.Close()
  file2.Close()
}

一个意外的惊喜——在 golang 上，最坏情况下运行时间为 12 秒，而在 python 中则为 7 秒。在平均情况下，go 也远远落后，大约进行了 30 次运行。此外，golang 本身在该程序中以 2 个线程工作，这似乎可以加快写入两个文件的速度。

我怀疑我在 Go 中错误地使用了太低级的函数，并决定在 C 中实现相同的代码：

#include "stdio.h"

int main(){
    FILE* f1 = fopen("z1.txt","w");
    FILE* f2 = fopen("z2.txt","w");


    for (int x =-1000; x <1000;++x ){
        for(int y =-1000; y <1000;++y ){
            int z1 = (x+y)*(x+y);
            int z2 = x*y;

            fprintf(f1,"%d\t%d\t%d\n",x,y,z1);
            fprintf(f2,"%d\t%d\t%d\n",x,y,z2);
        }
    }
    fclose(f1);
    fclose(f2);

    return 0;
}

这里没有什么令人惊讶的——它会在瞬间完成所有事情。好吧，我尝试了 GoS 实现，它变得更糟 - 平均 22 秒。

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    file1, _ := os.Create("z1.txt")
    file2, _ := os.Create("z2.txt")

    for x := -1000; x < 1000; x++ {
        for y := -1000; y < 1000; y++ {
            z1 := (x + y) * (x + y)
            z2 := x * y

            fmt.Fprintf(file1, "%d\t%d\t%d\n", x, y, z1)
            fmt.Fprintf(file2, "%d\t%d\t%d\n", x, y, z2)
        }
    }
    file1.Close()
    file2.Close()
}

接下来，我尝试优化 Go 中的代码并写入文件 1 次，而不是循环写入，并将缓冲区存储在一行中，我在 Python 中做了同样的事情，但没有任何改变，我无法理解出了什么问题，为什么 golang 在这项任务上落后了。

带 Go 手写缓冲区的版本：

package main

import (
    "os"
    "strconv"
)

func main() {
    file1, _ := os.Create("z1.txt")
    file2, _ := os.Create("z2.txt")
    var toFile1 string
    var toFile2 string
    for x := -1000; x < 1000; x++ {
        for y := -1000; y < 1000; y++ {
            z1 := (x + y) * (x + y)
            z2 := x * y

            args := strconv.Itoa(x) + "\t" + strconv.Itoa(y) + "\t"
            toFile1 += (args + strconv.Itoa(z1) + "\n")
            toFile2 += (args + strconv.Itoa(z2) + "\n")

        }
    }

    file1.Write([]byte(toFile1))
    file2.Write([]byte(toFile2))

    file1.Close()
    file2.Close()
}

如果可能的话，请给出详细的答案，而不是“在go中还有一个额外的动作——转换为字节”。先感谢您）

python3 Python 3.10.12（主要，2023 年 11 月 20 日，15:14:05）[GCC 11.4.0] 在 Linux 上键入“help”、“copyright”、“credits”或“license”以获取更多信息。

go版本go1.21.6 linux/amd64