Golang 的编译速度为什么这么快？

Golang（通常称为Go）的编译速度之所以快，主要是归功于以下几个设计决策和特性：

1. 简化的依赖模型：Go具有明确的依赖模型，每个文件都声明了它的直接依赖项。这种模型简化了依赖关系的管理，并且使得编译器能够快速确定哪些文件需要重新编译，哪些不需要。

2. 包模型：Go的包模型也有助于加快编译速度。每个包被编译成一个单独的二进制文件，只有当包的源文件发生变化时才需要重新编译，而不是像一些其他语言那样需要重新编译整个项目。

3. 并发编译：Go编译器被设计成能够利用现代多核处理器。它可以并发地编译不同的文件和包，最大化利用CPU资源，从而减少编译时间。

4. 简化的语言特性：Go的设计哲学是简洁和清晰，避免了复杂的语言特性，例如类继承。这些简化的特性意味着编译器有更少的工作要做，因此编译过程可以更快完成。

5. 快速解析的语法：Go的语法设计使得代码可以快速且一次性解析，减少了编译过程中的回溯。这使得语法分析阶段非常高效。

6. 直接生成机器代码：Go编译器直接生成目标平台的机器代码，而不是像其他语言（如Java或C#）那样生成中间字节码。这样可以避免运行时解释或即时编译，提高编译效率。

7. 编译器优化：Go编译器经过了优化，以便快速处理代码。这包括对语言特性进行了优化，使得编译器能够有效地生成代码。

举个例子，如果你在一个大型Go项目中只修改了一个小的包，Go编译器会识别出只有这个包及其依赖需要重新编译。由于它可以并发编译独立的包，并且每个包编译后都是独立的二进制文件，这意味着整个编译过程只需要很短的时间就可以完成。

因此，Go的快速编译是多种因素综合作用的结果，这些因素共同构成了Go语言快速且高效编译过程的基础。

依赖性分析。

Go FAQ曾经包含以下句子：

Go 提供了一个软件构建模型，使依赖性分析变得容易，并避免了 C 风格包含文件和库的大部分开销。

虽然该短语不再出现在常见问题解答中，但该主题在Google 的 Go演讲中进行了详细阐述，该演讲比较了 C/C++ 和 Go 的依赖分析方法。

这是编译速度快的主要原因。这是设计使然。

我认为并不是Go编译器_快_，而是其他编译器_慢_。

C 和 C++ 编译器必须解析大量的标头 - 例如，编译 C++“hello world”需要编译 18k 行代码，这几乎是半兆字节的源代码！

shell
$ cpp hello.cpp | wc
  18364   40513  433334

Java 和 C# 编译器在 VM 中运行，这意味着在编译任何内容之前，操作系统必须加载整个 VM，然后必须将它们从字节码 JIT 编译为本机代码，所有这些都需要一些时间。

编译速度取决于几个因素。

有些语言被设计为可以快速编译。例如，Pascal 被设计为使用单遍编译器进行编译。

编译器本身也可以优化。例如，Turbo Pascal 编译器是用手工优化的汇编程序编写的，与语言设计相结合，产生了在 286 级硬件上运行的非常快的编译器。我认为即使是现在，现代 Pascal 编译器（例如 FreePascal）也比 Go 编译器更快。

Go 编译器比大多数 C/C++ 编译器快得多的原因有多种：

• 主要原因：大多数 C/C++ 编译器的设计都非常糟糕（从编译速度的角度来看）。此外，从编译速度的角度来看，C/C++ 生态系统的某些部分（例如程序员编写代码的编辑器）在设计时并未考虑编译速度。

• 首要原因：快速编译速度是 Go 编译器和 Go 语言的一个有意识的选择

• Go 编译器比 C/C++ 编译器有更简单的优化器

• 与 C++ 不同，Go 没有模板，也没有内联函数。这意味着 Go 不需要执行任何模板或函数实例化。

• Go 编译器会更快地生成低级汇编代码，优化器会处理汇编代码，而在典型的 C/C++ 编译器中，优化过程会处理原始源代码的内部表示。C/C++ 编译器中的额外开销来自需要生成内部表示的事实。

• Go 程序的最终链接 (5l/6l/8l) 可能比链接 C/C++ 程序慢，因为 Go 编译器会遍历所有使用的汇编代码，并且可能还会执行 C/C++ 所不具备的其他额外操作链接器没有做

• 一些 C/C++ 编译器 (GCC) 以文本形式生成指令（将传递给汇编器），而 Go 编译器以二进制形式生成指令。需要完成额外的工作（但不多）才能将文本转换为二进制。

• Go编译器仅针对少量CPU架构，而GCC编译器针对大量CPU

• 以高编译速度为目标的编译器（例如 Jikes）速度很快。在 2GHz CPU 上，Jikes 每秒可以编译 20000+ 行 Java 代码（增量编译模式效率更高）。

编译效率是一个主要设计目标：

最后，它的目的是要快速：在一台计算机上构建一个大型可执行文件最多需要几秒钟。为了实现这些目标，需要解决许多语言问题：富有表现力但轻量级的类型系统；并发和垃圾收集；严格的依赖规范；等等。常问问题

关于与解析相关的特定语言功能，语言常见问题解答非常有趣：

其次，该语言被设计为易于分析，无需符号表即可解析。

虽然上面的大部分内容都是正确的，但有一个非常重要的点没有真正提到：依赖管理。

_Go 只需要包含您直接_导入的包（因为那些已经导入了_它们_需要的包）。这与 C/C++ 形成鲜明对比，C/C++ 中每个文件开始都包含 x 个标头，其中包括 y 标头等。底线：Go 的编译时间与导入包的数量呈线性关系，而 C/C++ 则需要指数时间。