Python избавился от недостатка, над которым смеялись все программисты. Его научили работать со скоростью С и С++

Python ускорился

Язык программирования Python, самый популярный и очень востребованный в мире, в одночасье стал в несколько раз лучше благодаря стараниям экспертов стартапа Exaloop и Массачусетского технологического института (MIT). Они создали компилятор Codon, существенно повышающий производительность скомпилированных приложений на фоне их аналогов, вышедших из-под стандартных интерпретаторов. По скорости работы они едва ли не быстрее программ на С и C++, пишет The Register.

Низкая производительность программ – то, за что Python, при всей простоте его освоения, ругают чаще всего. И нередко в этом плане его сравнивают именно с С и C++, притом не в его пользу. Codon устраняет это неравенство – по словам разработчиков, он способен генерировать на выходе чистый машинный код без привязки к среде выполнения Python Runtime.

Разработчики уверяют, что в сравнении с обычными интерпретаторами для Python новый Codon обеспечивает ПО в 10-100 раз более высокую производительность. В данном случае идет сравнение с интерпретатором CPython при в однопоточном режиме работы. «Производительность Codon обычно соответствует (а иногда и лучше) производительности компиляторов C/C++», – утверждают они.

Все бесплатно, но не совсем

Проект Codon распространяется по лицензии Business Source License (BSL), то есть по умолчанию все его компоненты доступны бесплатно при соблюдении ряда условий эксплуатации. Все без исключения файлы, необходимые для работы Codon, размещены в профиле стартапа Exaloop на GitHub (принадлежит Microsoft). В комплект входят компилятор, среда выполнения (runtime) для исполняемых файлов и отдельная библиотека функций на замену штатным библиотечным вызовам на Python.

Что немаловажно, исходные тексты самого компилятора, библиотеки и runtime написаны вовсе не на Python, как многие, вероятно, ожидали. Авторы использовали C++.

Ограничения, накладываемые лицензией BSL на бесплатное использование распространяемого под ней ПО, всегда имеют срок действия. В случае с Codon они продлялся до 1 ноября 2025 г., после чего весь проект будет переведен на лицензию Apache 2.0. А пока Codon распространяется под BSL, его код можно копировать и модифицировать, если в дальнейшем он не будет использоваться в коммерческих целях.

Плюсов без минусов не бывает

Codon разрабатывается как фреймворк для создания высокопроизводительных предметно-ориентированных языков (DSL) в Python. DSL — это языки, ориентированные на конкретную цель, в отличие от языка программирования общего назначения, которым относятся, например, Python или C. Примеры DSL – это CSS и SQL.

У истоков проекта стоят создатели Python-подобного языка программирования Seq, который и лежит в его основе. Авторы Codon позиционируют его как наследника Seq.

К недостаткам Codon эксперты The Register относят в первую очередь выбор разработчиками лицензии BSL с ее ограничениями, и необходимость ждать два с половиной года до перехода на Apache 2.0. Также они упомянули отсутствие поддержки некоторых модулей Python. Например, компилятор пока не поддерживает функции динамической обработки типов, плюс для целых чисел в нем используется только 64-битный тип int. В CPython таких ограничений нет.

Плюсы Codon – это очень высокая производительность при однопоточном выполнении. Компилятор также снабжен возможностью работы в многопоточном режиме.

Почему именно C++

Python – это самый популярный язык программирования в мире, согласно рейтингу Tiobe. На первое место в нем он вырвался лишь в октябре 2021 г., хотя существует Python c середины 1980-х годов. Его популярность стремительно растет лишь в последние несколько лет, тогда как другие представители топ-3 Tiobe находятся на вершине этого рейтинга годами.

Основной конкурент Python – это С, с компилятором для которого авторы Codon сравнили свое детище в первую очередь. До октября 2021 г. именно он был первым в рейтинге Tiobe. В декабре 2022 г. в тройку лидеров, сместив Java, вошел C++ – еще один конкурент Python. Скорость компиляции всегда была их неоспоримым преимуществом перед Python, которого, благодаря Codon, больше нет.