再谈VC++ vs Delphi

偶然来找一个文件，却发现这里关于VC++和Delphi的讨论很是激烈。看了大家写的一些文章，觉得有些看法正确，有些就很偏颇甚至错误(也许无知？很抱歉我这样说:-)。我无意与任何人争论，更愿意把这看成是技术上的讨论。应该本着公正，不带偏见的态度(这并不意味着非要平分秋色，一切应以事实为准)。我用过除TP1以外的所有版本的Turbo Pascal，所有版本的Turbo C/Borland C++，所有版本的Delphi和C++ Builder；以及MSC 5.0/6.0，MSC/C++ 7.0和Visual C++ 4.2/5.0。不敢说有多高的水平，至少也算有一点经验吧。下面就谈一下我的看法。1. 编译器应该说Borland的编译器是最好的。因为Borland有全世界最好的编译器开发组(虽然Anders Hejlsberg离开了)。从技术上来讲，Borland领先任何竞争对手至少2~3年。一般来说，Borland的编译器总是能生成更小的代码并且通常(并不是在任何情况下)更快的代码。紫云英、曾登高在文章中说VC++编译的程序小，这其实是使用了动态连接的结果。M$把VC++的运行库(msvcrt*.dll, msvcp*.dll, mfc*.dll, 你看看这些文件加在一起有多大)在安装Windows时就放在了System/System32目录中了。两位说“协商接口”的问题，恐怕是对某些英文文章的理解错误。M$就是不愿意在Windows中带上其他公司的运行文件，没有技术上的原因。其实Delphi/C++ Builder不论在动态连接或静态连接的情况下，生成的程序都要比VC++的小。比如MDI的例子程序：在Delphi/C++ Builder中选New ...  projects  MDI Application，在VC++中用MDI App Wizard；生成的程序功能是非常类似的。下面是比较结果：(Delphi打开优化，C++ Builder使用最大速度优化，VC++ 5使用最小代码优化)              Delphi 3  Delphi 5  C++ Builder 5  VC++ 5Dynamic Link  21k       35k       44k            70kStatic Link   253k      398k      467k           490k凡是使用了应用类库的程序(不管是MFC，OWL，VCL以及新的CLx框架)都要比不使用的大不少。这是因为目前的智能连接(Smart Link)技术还只能针对全局变量/过程，而不能用于对象结构。哪怕你只使用了某个类(或被这个类间接引用)的一个属性或方法，这个类以及它所引用的所有类都全部被连接到EXE中。目前所有的编译器都没有解决这个问题。(PS: 其实能生成最小代码(真编译)的高级语言编译器是Turbo Pascal，不信你写程序比较一下：program Test;begin  writeln('Hello, world.');end.生成的EXE不到1.5K。而同样的C程序：#include <stdio.h>main(){  printf("Hello, world.");}最精悍的C/C++编译器生成的代码也有6K。)那么几个编译器生成的代码质量又如何呢？举一个例子，比如我们在编程时经常用到的for循环语句：(1) Object Pascal:procedure Foo;var  i, j: integer;begin  for i := 0 to 15 do j := j + i;end;(2) C++void Foo(void){  int i, j;  for (i = 0; i < 16; i++) j = j + i;}Delphi 3生成的代码(打开优化)：          字节数 时钟周期00424AA9 33C0          xor eax,eax             100424AAB 40            inc eax                 100424AAC 83F810        cmp eax,0x10            100424AAF 75FA          jnz -0x06               0 (可并行)                                        -----------------                                        8      3C++ Builder 5生成的代码(最大速度优化)：00401535 33C0          xor eax,eax             100401537 40            inc eax                 100401538 83F810        cmp eax,0x10            10040153b 7CFA          jl  -0x06               0 (可并行)                                        -----------------                                        8      3Visual C++ 5生成的代码(最大速度优化)：27:     for (i = 0; i < 16; i ++)00401205 mov       ecx,dowrd ptr [j]           100401208 xor       eax,eax                     0 (可并行)28:     {29:       j = j + i;0040120A add       ecx,eax                     10040120C inc       eax                         10040120D cmp       eax,10h                     100401210 jl        Foo(0x0040120a)+0Ah         0 (可并行)00401212 mov       dword ptr [j],ecx           0/1 (取决于上一条指令的分支预测情况)30:     };                                        -----------------                                        16     4.2 (假定分支预测准确度80%)VC++ 5的最小代码优化生成也有11个字节：27:     for (i = 0; i < 16; i ++)00401205 xor       eax,eax                     128:     {29:       j = j + i;00401207 add       dword ptr [j],eax           10040120A inc       eax                         10040120B cmp       eax,10h                     10040121E jl        Foo(0x00401207)+7           0 (可并行)30:     };                                        -----------------                                        11     4注：(1) Delphi/C++ Builder的结果是用Turbo Debugger直接反汇编的，VC++ 5的结果是从集成环境的源级调试得到的。(2) 时钟周期数以Pentium处理器为例，实际上，对于没有并行执行单元的CPU(比如386/486和Nx586等)VC++ 5生成的代码速度还要更慢一些。(3) 分支预测准确度源自Intel的"Pentium Optimization Reference"。不过与具体程序密切相关，一般来说程序中的条件转移指令越密集则分支预测准确度越低。可以看出，Delphi/C++ Builder的这段程序有1~1.2个时钟周期的优势。这主要是因为Delphi/C++ Builder的编译器比较智能，根本不编译无用的废语句。(有趣的是，对于这段程序而言，VC++ 5的最大速度优化反而不如最小代码优化生成的代码运行速度快。)不要以为1~1.2个时钟周期不算什么，整个程序的快与慢就是这样一个个时钟周期积累出来的。而且就这几条指令而言相当于快25%~28.6%，是非常可观的数字。我没有用VC++ 6测试(我从VC++ 5以后不再使用VC了，因为C++ Builder 5能完全兼容VC --- 这种兼容性从C++ Builder 3开始就有了，不过一开始并不完善)，不知道是否有改进。有人有兴趣的话请测试一下。有兴趣的话，可以去Jake's Code Efficiency Challenge(http://www.xnet.com/~johnjac)看一看。那有代码运行性能挑战。目前Delphi/C++ Builder在6项测试中保持5项领先。(PS：Delphi 2就曾在1996年的PC Week的性能测试中击败过VC++ 4.2)2. 语言特性首先我不想评价所谓“Pascal是玩具语言”这种无知的说法。某些连Basic都用不好的人是不可能正确评价其它语言的优劣的。至于“只配高中生使用”就更加可笑了：Peter Norton没上过大学，id software的John Carmack没上过大学，你不服气？！请不要嘲笑高中生，大多数程序员可能永远也达不到这些“高中生”的水平。创造性工作需要的是天才，你认为天才相当于什么学位？:-)(1) 预处理，宏以及.H文件Object Pascal不支持预处理，其实是不需要。无法直接编译源代码的编译器才需要预处理器的支持(用于翻译/规范源程序(也包括.H之类)以利于编译)。预处理器的出现是因为当初Ken Thompson和Dennis Ritchie要在只有256K内存的PDP-11上实现C编译器难度很大，才采取的折衷办法。现代大多数C/C++产品已经把预处理器包含在编译器中了。(PS：C中采用尽可能短的关键字/运算符也是由于这个历史原因)至于macro和.H则应该说是垃圾特性，只是由于兼容性的考虑才保留下来的。ANSI/ISO C/C++规范中明确建议：“不要使用macro和.H，应该使用程序中的常量定义和函数替代”。因为macro和.H不是C/C++的语言特性(这是真的！)，没有明确统一的语法定义。还会导致编译速度降低，另外由于macro在每个使用的地方被展开(不是调用)，大量使用macro会使生成的代码臃肿。(2) 集合，子界类型C++不支持这些Object Pascal的原生类型(编译器能直接识别的)。但可以用类来模拟，毕竟C++的对象结构是最复杂灵活的(Ada除外)。不过性能有损失。(3) 枚举类型Object Pascal不支持为每个枚举元素指定值。例如C/C++中可以定义：enum AWeek {Sun = 1, Mon, Tue ...};Object Pascal中只能定义：AWeek = (Sun, Mon, Tue ...);(4) 数组C/C++不支持Object Pascal中指定下标的数组，下标只能从0开始。(5) 结构Object Pascal不支持struct(在Pascal中称为record)中的位域(bitfield)。bitfield可以bit为单位(不需要整字节)来存储结构成员，可以减小结构的存储空间。不过存取效率会有所降低。(6) 字符串字符串处理是Object Pascal的强项之一。能够支持灵活高效的串处理。严格意义上讲，C/C++不能算支持原生的字符串类型。char *和char[]更近似于用户自定义类型，因为编译器不支持字符串的内存自动分配和回收，需要用户自己调用malloc()和free()。Object Pascal也支持C/C++风格的字符串(称为PChar)。不过string类型更加强大。从实现上来看，Object Pascal的string类型使用前缀表示串长度(1字节前缀的shortstring和4字节前缀的long string，两种string自动兼容，并且long string也兼容PChar)，C/C++中的char *和char[]使用后缀chr(0)表示串结束。不同的表示方法对串处理性能有很大的影响：对于大量，复杂的字符串操作，用Object Pascal可以写出比C/C++快几十倍的程序(许多用Pascal写的Pascal编译器，比如Free Pascal，Pascal Pro等，虽然技术水平一般，但编译速度也很快，在某种程度上也得益于Pascal的字符串处理效率)。比如取串长度函数Length/StrLen()，Object Pascal的实现只需要一条mov指令，而C/C++的实现则需要进行重复串扫描直到找到结尾0为止。Object Pascal的string类型在支持unicode字符方面也有优势。要知道C/C++的字符串给现代操作系统支持unicode字符带来了很大的困扰，比如串'ABC'的unicode表示为：41 00 42 00 43 00，这使C/C++程序根本无法处理这种字符串。虽然修改编译器可以很容易解决这个问题，但光修改编译器是不够的，还要修改操作系统，否则以前的大量C/C++程序根本无法在新操作系统上使用(这简直是灾难 --- 你连Notepad都没了，怎么办？:-)。Windows采用凡是涉及字符串处理的API都提供两套的解决方案。比如TextOut，有用于处理ASCII字符的TextOutA和用于处理unicode字符的TextOutW。而Unix/Linux采用另一种办法：凡是涉及字符串处理的API都使用UTF8压缩编码(一种类似于RTF的编码方法：凡是ASCII字符都直接存储，多字节字符则用进行转义)，虽然(勉强)保证了兼容性却也代价不小。(PS：C++中的String/AnsiString是用类模拟的，所以性能...)(7) 多重继承毫无疑问，Object Pascal不支持多重继承；并且也看不出Borland有增加这一特性的意向(其实增加是轻而易举的)。Object pascal通过接口(interface)实现多重继承。interface不仅可以引入用Object Pascal实现的对象，也可以引入其他语言实现的COM/DCOM/CORBA对象。你真的需要多重继承吗？我想大多数程序员和我一样都从来没有使用过多重继承(连VCL这么强大灵活的体系结构都根本没有用到多重继承)。(PS：Java和Delphi一样不支持多重继承，也使用interface来实现多重继承。其实这并不奇怪：JDK 1.2和Java 2主要是由Borland开发的，Sun只挂名而已。不信你看Java类库是不是和VCL很象。:-)(8) 对象模板Object Pascal不支持对象模板。因为对象模板不过是宏的语言实现而已(宏本身不是C/C++的语言特性)。(9) 重载Object Pascal支持函数/过程的重载，不支持运算符重载。C++全部支持。(PS：我个人倾向于Object Pascal应该增加对运算符重载的支持)(10) 位及逻辑操作Object Pascal和C/C++在这方面没什么差别。C/C++的&，，~，^，>>，<<，&&，，!等效于Object Pascal的and，or，not，xor，shr,shl(and，or，not，xor既用于位操作也用于逻辑操作)。不过C/C++不支持逻辑xor(A xor B = A and not B or not A and B，还是可以实现的)。(11) 风格其实这是我更倾向于使用Delphi的一个重要原因(由于工作的原因，我也经常使用C++和汇编)。就象有些文章所说的：“Object Pascal和C++是同一重量级的语言”，确实难分轩轾，差别反而主要是在风格上。C++强调灵活，而Object Pascal更注重整洁和优美。《程序设计语言：设计与实现》一书的作者也称赞Pascal是“一种极优美的语言”。有人因此认为Pascal“笨拙”。其实应该是“大道至简”。我认为即使用C++写程序也还是工工整整的好，不要卖弄技巧。只有水平不高不低的程序员才喜欢卖弄技巧(水平太低的卖弄不了，太高的又不愿卖弄了)。就象有人评李昌镐的棋“平淡”，但马晓春再怎么“鬼才”也只能甘拜下风。上面说的其实都是C++ vs Object pascal。不过也适用于VC++ vs Delphi。(PS：VC++其实并未实现全部ANSI/ISO C++ 95规范(目前的最新标准)的特性(所以有人戏称之为C+)。而C++ Builder则完全兼容ANSI/ISO C++ 95规范，并支持AT&T(C的诞生地)和Unix V的全部C++扩展特性。有人称“M$坚持工业标准，Borland随意修改”，这是不对的。Delphi也全兼容ANSI/ISO Pascal 1983/92规范，以及Apple Object Pascal(用过Code Warrior Professional的应该知道Apple的Object Pascal)。)3. 功能及其他(1) 易用性毫无疑问Delphi有巨大优势，这不用多说了吧。(PS：Delphi的真正伟大之处在于并不因为易用而降低技术水准。你需要复杂性就有复杂性，你需要灵活性就有灵活性；不用可视化也一样写程序(可视化只是Object Pascal对象结构的另一面)，不用VCL也一样写程序)(2) 适用范围VC++几乎能做任何硬件允许的工作。Delphi也能。(“不！！！”，我知道你会这样说，你会举出VxD。:-)Delphi不能写VxD(其实如果你用Delphi生成OBJ，再用M$的Link连接，是可以的)是有原因的(你见过非M$的工具能生成VxD的吗？Watcom？Symantec？GNU？...)，但不是技术上的原因。VxD的LE(Linear Executable)文件格式最早出现在Windows 3.0中，格式很简单(比NE和PE格式都要简单)，基本上是内存映象文件。但M$不知道出于什么动机就是不允许其他公司的软件生成它的这种(专利)格式。Delphi是可以写Windows NT的SYS和新的WDM(Windows Driver Model)驱动程序的，这些使用普通的DLL格式。(PS：从法律角度讲，你自己写一个程序，未经M$允许生成MS Word文件也是不行的)(PS：玩过“奇迹时代”(Age of Wonders，http://www.epicgames.com)吗？是用Delphi 3写的。画面和速度都优于M$的“帝国时代”。不过我不喜欢玩策略类游戏，我喜欢的是Duke3d和Quake系列，还有Tomb Raider系列。:-)(3) 集成开发环境Delphi的IDE更简洁/好用一些。(4) 数据库支持在这方面除了Delphi的兄弟C++ Builder/JBuilder恐怕只有Power Builder能(勉强)与Delphi相比。不过PB的性能和使用范围就差得太远了(要不怎么叫Poor Builder呢？:-)。(PS：我的印象是现在大多数基于网络/大型数据库的C/S和多层结构的应用都是用Delphi/JBuilder开发的)(5) 网络功能Delphi也有一定的优势。尤其是在Internet开发方面。(6) 组件支持Delphi除了基于Object Pascal的VCL/CLx外，也支持基于COM/DCOM的组件(比如ActiveX)，另加CORBA支持。VC++只支持支持基于COM/DCOM的组件。(7) 应用框架/设计思想VCL比MFC至少领先一代，这也毋须多言。MFC充其量不过是对OWL的(一种不太成功的)模仿而已，从设计思想上看甚至还不如OWL。作为一种语言的基本类库(不论可视与否)，应该从大处着眼，力求简洁有效，保持一定的弹性和抽象度(抽象意味着从功能出发，比如VCL中的TCanvas就是对Windows中DC(Device Context)的一种极好的抽象，比起MFC中的设计高明了何止一点半点)。而不是面面俱到，一一照搬APIs(不幸的是，M$的程序员多年以来一直在不辞劳苦地做这项工作)。看看MFC的某些类，简直惨不忍睹：通常除了省了HWND和DC之类的参数(已经作为类的私有数据保存了)，其方法(Method)简直就是Windows API的翻版。这样做有什么意义呢？Windows API不就摆在那里吗？比如说，使用MFC中的线程类还不如直接调用CreateThread/ExitThread/ResumeThread/SetThreadPriority之类的API更方便快速呢。(PS：用过DelphiX(http://www.yks.ne.jp/~hori/)吗？DirectX这么繁杂的结构可以用Object Pascal封装得如此之好再次证明了VCL体系结构的强大)(8) 调试两者相差无几。VC++的源级调试更用户友好一些，而Delphi/C++ Builder对多线程程序的调试支持更好。(PS：要比单独的调试工具，Borland的Turbo Debugger可就要比M$的CodeView强多了)(9) 运行环境/系统需求应该说差不多。VC++的启动速度确实要快于Delphi(这主要是相对于Delphi 4+而言，Delphi 3的启动还是很快的)。这很大程度上是由于一个事实：VC++主要是一个基于文本编辑器的传统开发环境。Code Warrior Professional不是启动更快吗？至于“一个数据库程序要带上3~5MB的BDE运行文件”的说法，这可能是由于在安装制作工具(InstallSheild，Wise之类)中使用了“全部BDE安装”(默认)而不是“部分BDE安装”。如果你只使用Access，dBase，FoxPro，Paradox之类的桌面数据库，只需要几百K的运行文件就可以了。用M$的工具开发的数据库程序也要带上一大堆ODBC，DAO，Jet，ADO，MSDE之类的运行文件。在Delphi 5中，如果使用ADOExpress，InterBase Express访问数据库的话，可以不带BDE。(PS：不管怎么说，Borland在Delphi/C++ Builder的启动速度方面还是要努力改进!)(10) 产品质量/稳定性有文章称“VC++的质量好，稳定性高”。真的是这样吗？Visual Studio的Service Pack不是都出到4了吗？什么是Service Pack？主要不就是Bug Fix + Patch吗？！Borland的工具也并不完美，Delphi 3的VCL中确实存在“内存漏洞”，会导致用D3开发的程序有时(并不总是)退出后不能释放分配的内存。VC++的问题也不少：IE是用VC++写的吧，上网时多启动几个，开开关关，最后全关闭，看看你的系统资源剩下多少了？还经常导致“General Protection Error”。Ultra Edit是用VC++写的吧，也有同样的问题。其实说到底，程序质量好不好，运行稳定不稳定，主要取决于开发者的水平/责任心。比如说Tomb Raider系列和Quake系列游戏同是用VC++开发的，但画面质量和运行速度显然Quake系列更胜一筹。象美国航空航天局(NASA)，俄罗斯宇航局(RSA)，美洲银行(Bankof America，资产超过5000亿美元的大银行)，其他诸如American Airlines，AT&T，BMW，Compaq，BBC Television，British Telecom等大型机构/公司都在用Delphi开发复杂的，企业级(可笑的是，有人居然称“用VC开发企业级的桌面应用”，殊不知企业级应用和桌面应用是相对而言的)的应用系统(在http://community.borland.com(Borland社团站点)上有关于用Delphi和C++ Builder开发的产品介绍)，如果有人还要说“...稳定和可靠是硬道理，只好忍痛割爱了”，那他恐怕只好自制开发工具