C++ 创建的 EXE 与其他语言（例如 Visual Basic 或 C）创建的 EXE 有什么区别

Question

我这里有两个问题：

1. 我知道C++创建的EXE文件运行速度比VB快得多，但为什么呢？编译后不都变成机器码了吗？

2. 如果C++被编译成机器代码，为什么它依赖于操作系统。例如，为什么不能在 Linux 上运行编译后的输出？如果它与库（如 stdio.h）有关，它们不是也会转换为机器语言吗？

Answer 1

1. 虽然 C++ 确实被编译为机器代码，但 VB（和 C#）却不是。VB（以及 C# 和其他 .NET 语言）被编译为所谓的 MSIL（微软中间语言），它是虚拟理想机的机器代码。虚拟机的机器代码通常称为“字节码”。这些指令由 CLR（公共语言运行时）即时编译为实际的机器代码（JIT（即时）编译）。这样做的结果实际上是 VB 程序可以在几乎任何机器上运行，而无需多次编译。它运行速度较慢（稍微），因为它需要 JIT，但是大多数性能问题在过去十年左右已经得到解决，并且 C# 或 VB 总是比 C++ 慢的说法不再正确（不要敲它，直到你尝试一下性能……对于 90% 的应用程序来说，它可能是相同的）。在某些情况下，C# 可能会更快，因为 JIT 编译器在代码运行时会进行一些有趣的优化，而这对于已编译的 C++ 程序来说并不总是可行。总结一下：

   • C++、C 和其他类似语言直接编译为机器代码。必须为将使用的每种机器架构编译它。
   • C#、VB、Java 和其他类似语言被编译为“字节码”，它对应于某些理想虚拟机的机器代码。当程序实际运行时，该代码由某种运行时转换为特定机器的机器代码。一般来说，代码只需编译一次就可以在任何机器上运行（在 .NET 中并不总是如此，但只要您不弄乱设置就足够了）

2. 由于多种原因，它依赖于操作系统。我将列出一些我认为重要的：

   • 不同操作系统之间可执行文件的格式差异很大。可执行文件只是一个文件，与任何其他文件一样具有特定的格式。此外，可执行文件不仅仅包含您的代码。有一些初始化用于设置程序在内存中的外观以及类似的事情。例如，linux使用ELF格式。Windows 使用不同的东西（抱歉...这里是重度 Linux 用户）。Windows 和 Linux 上的机器代码可能相同，但重要的是初始化和文件格式。
   • 这值得有自己的要点，因此除了文件格式不同之外，启动程序所需的顺序和标准库实现的肮脏细节也会因操作系统而异。操作系统之间的线程和进程之类的概念可能是相同的，但它们的实现可能非常不同。用户权限及其工作方式差异极大。文件和文件系统也有很大不同。看图你就明白了...
   • 共享库。如果您使用标准库的任何部分（<string>例如），它通常是从共享库加载的（.dll在 Windows 中，.so在 Linux 中）。实际加载库的代码位在操作系统之间差异很大。甚至调用函数的方式也可能有所不同。
   • 系统调用。在您没有意识到的情况下，您的代码几乎总是会进行系统调用。您的代码需要能够作为进程在预定环境中运行，并且需要能够侦听来自操作系统的有关此类内容的信号。几乎所有操作系统都有自己的实现方式。