개발자 필독! 프로그래밍 언어 속도 전쟁 ⚡ C, Rust, Java, Python, JS 런타임 전격 비교

개발자라면 한 번쯤 궁금해봤을 바로 그것! "그래서 어떤 언어가 제일 빠른데?" 🤔 특히 C, Rust 같은 시스템 프로그래밍 강자부터 Java, Python, 그리고 요즘 핫한 JavaScript 런타임들까지! 과연 순수 연산 능력에서 누가 왕좌를 차지했을까요?

제가 직접 몇 가지 언어와 런타임으로 간단한 연산 속도 테스트를 돌려봤는데요, 결과가 아주 흥미진진하더라고요! 오늘은 그 결과를 여러분과 함께 살펴보려고 해요. 과연 예상대로 결과가 나왔을지, 아니면 반전이 숨어있을지! 지금부터 속도 대결, 출발합니다! 🚀

🏁 어떤 선수들이 출전했나요? (벤치마크 환경)

이번 속도 대결에는 쟁쟁한 선수들이 참가했어요. 제 컴퓨터 환경은 이랬고요.

• CPU AMD Ryzen 5800X 3D (게이밍 CPU로 유명하죠!)
• OS 윈도우즈 환경에서 진행했어요. (OS 따라 결과가 달라질 수 있다는 점 참고!)
• 참가 선수들 (버전)
  • Node.js v22.11.0 (가장 대중적인 JS 런타임이죠)
  • Deno 2.1.4 (Node.js의 아버지(?)가 만든 새로운 런타임)
  • Bun 1.1.42 (요즘 가장 핫한 신예 JS 런타임!)
  • Java 23.0.1 (엔터프라이즈의 강자!)
  • GCC (C 컴파일러) 14.2.0 (근본 중의 근본이죠)
  • Python 3.13.0 (쉽고 강력한 만능 플레이어)
  • Rust 1.27.1 (안전성과 속도를 모두 잡은 신흥 강자!)

꽤 다양한 선수들이 모였죠? 😊

💻 어떤 경기를 펼쳤을까요? (벤치마크 코드)

선수들에게는 두 가지 미션이 주어졌어요. 아주 고전적이지만 연산 능력을 확실히 비교해볼 수 있는 작업들이죠.

1. 숫자 정렬하기 (버블 정렬)

   10,000개의 무작위 숫자를 오름차순으로 정렬하는 거예요. (버블 정렬 자체는 효율적인 정렬은 아니지만, 비교 연산이 많아서 테스트용으로 썼어요!)

   # 버블 정렬 이렇게 생겼어요 (의사 코드)
   def bubble_sort(arr):
       n = len(arr)
       for i in range(n-1):
           for j in range(n-i-1):
               if arr[j] > arr[j+1]:
                   # 자리 바꾸기!
                   arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]

2. 피보나치 수열 계산하기

   40번째 피보나치 수를 재귀 함수로 계산하는 거예요. 함수 호출이 엄청나게 많아서 순수 계산 능력을 볼 수 있죠.

   ```python
   # 피보나치 재귀 함수는 이렇게 생겼고요 (의사 코드)
   def fibonacci(n):
       if n <= 1:
           return n
       # 자기 자신을 계속 부르죠
       return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
   ```

   JavaScript 런타임들(Node, Deno, Bun)은 아래 코드로 테스트했어요. 다른 언어들도 최대한 비슷한 로직으로 구현했답니다.

   function bubbleSort(arr) {
   const n = arr.length;
   for (let i = 0; i < n - 1; i++) {
     for (let j = 0; j < n - i - 1; j++) {
       if (arr[j] > arr[j + 1]) {
         [arr[j], arr[j + 1]] = [arr[j + 1], arr[j]]; // JS식 자리 바꾸기!
       }
     }
   }
   }
   
   function fibonacci(n) {
   if (n <= 1) return n;
   return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
   }
   
   // --- 정렬 테스트 ---
   const arrSize = 10000;
   // 10000개의 랜덤 숫자 배열 만들기
   const arr = Array.from({ length: arrSize }, () =>
   Math.floor(Math.random() * 10000)
   );
   
   console.time("정렬 시간"); // 시간 측정 시작!
   bubbleSort(arr);
   console.timeEnd("정렬 시간"); // 시간 측정 끝!
   
   // --- 피보나치 테스트 ---
   console.time("피보나치 계산 시간");
   const fib = fibonacci(40); // 40번째 피보나치 수 계산
   console.timeEnd("피보나치 계산 시간");

🚀 결과는? 두구두구두구! (빠른 순서대로 봐요)

자, 그래서 결과는 어떻게 나왔을까요? 시간이 짧을수록 빠른 거예요!

언어/런타임	정렬 시간 (ms)	피보나치 시간 (ms)
Rust	24.42	194.58
C (-O3 최적화)	30.00	146.00
Java	38.35	296.79
C (최적화 없음)	89.00	423.00
Bun (js)	175.77	598.60
Node.js (js)	319.41	917.03
Deno (js)	338.00	921.00
Python	3509.48	11659.79

와우! 결과가 정말 흥미롭지 않나요? 그럼 이 결과를 좀 더 자세히 뜯어보죠!

📊 경기 결과 분석! 누가 제일 빨랐을까요?

이번 결과를 통해 몇 가지 재미있는 점들을 발견할 수 있었어요.

• 역시 컴파일 언어!
  Rust, C, Java 같은 컴파일 언어들이 인터프리터 언어인 Python이나 JavaScript 런타임들보다 훨씬 빨랐어요. 역시 코드를 기계어로 미리 번역해놓고 실행하는 게 속도 면에서는 압도적이네요. 특히 Rust는 메모리 안전성까지 챙기면서 C언어와 거의 맞먹는 속도를 보여주는 게 정말 인상적이에요! 👍

• 최적화는 필수!
  C언어 결과를 보면, 컴파일할 때 -O3 라는 최적화 옵션을 줬을 때와 안 줬을 때 속도 차이가 엄청나죠? 피보나치 계산 시간은 거의 3배 차이가 나네요! 컴파일러 최적화가 성능에 얼마나 큰 영향을 주는지 제대로 보여주는 예시예요.

• Bun, 너 정말 빠르구나?
  JavaScript 런타임 중에서는 Bun이 정말 미친 속도를 보여줬어요! Node.js나 Deno보다 훨씬 빠르네요. 이건 Bun이 사용하는 JavaScriptCore 엔진 덕분이라고 해요. 애플이 만든 이 엔진이 메모리 관리도 효율적이고 코드 실행 속도도 빠르다고 하더라고요. Bun은 빠른 속도뿐만 아니라 내부에 번들러, 트랜스파일러 같은 개발 도구들도 갖추고 있어서 개발 경험도 좋다고 하니, JS 생태계에 새로운 바람을 불어넣고 있는 것 같아요! 💨

• 미리 번역(AOT) vs 그때그때 번역(JIT)
  C나 Rust는 코드를 실행하기 전에 미리 기계어로 싹 번역해 놓는 AOT(Ahead-Of-Time) 방식을 써요. 처음 컴파일 시간은 좀 걸리지만 일단 만들어지면 실행 속도는 빠르죠. 반면 Java는 실행할 때 바이트코드라는 중간 형태로 바꾸고, 필요할 때마다 기계어로 번역하는 JIT(Just-In-Time) 방식을 써요. 처음 실행은 조금 느릴 수 있지만, 같은 코드가 반복 실행되면 점점 최적화되면서 빨라질 수 있다는 특징이 있어요.

• 파이썬 지못미 ㅠㅠ 근데 괜찮아!
  예상대로 Python은 이번 CPU 연산 대결에서는 많이 느린 모습을 보였어요. 코드를 한 줄씩 읽으면서 실행하는 인터프리터 방식의 한계죠. 하지만! Python이 느리다고 실망하긴 일러요. Python은 쉬운 문법과 어마어마하게 강력한 라이브러리 생태계라는 무기가 있잖아요? 데이터 분석, 머신러닝, 웹 개발 등 정말 많은 곳에서 사랑받는 이유죠. 그리고 정말 재미있는 건, Python에서도 속도가 중요한 부분은 NumPy나 SciPy처럼 내부적으로 C언어로 만들어진 라이브러리를 써서 성능을 확 끌어올릴 수 있다는 거예요! Cython 같은 도구로 Python 코드를 C 코드로 바꿔서 컴파일하는 방법도 있고요. 약점을 보완할 방법이 다 있답니다 😉

• 테스트 환경의 한계도 있어요!
  이번 테스트는 제 윈도우즈 PC에서 돌렸어요. 리눅스나 macOS에서는 결과가 다를 수 있어요. 그리고 정렬 테스트 때 사용한 '랜덤 숫자 만들기' 함수도 언어마다 구현 방식이 조금씩 달라서, 이게 결과에 약간 영향을 줬을 수도 있고요. 이런 점들은 감안하고 결과를 봐주시면 좋겠어요!

🤔 근데 이게 다는 아니죠? (실제 환경 고려사항)

정말 중요한 포인트가 있어요! 이번 테스트는 CPU를 엄청나게 갈구는 작업에 초점을 맞췄다는 거예요. 하지만 우리가 만드는 실제 프로그램들은 CPU만 쓰는 게 아니죠.

• JavaScript 런타임의 진짜 강점은 I/O!
  Node.js, Deno, Bun 같은 친구들은 사실 CPU 연산보다는 네트워크 통신이나 파일 읽기/쓰기 같은 I/O 작업을 비동기 방식으로 정말 효율적으로 처리하는 데 강점이 있어요. 예를 들어 수많은 사용자의 요청을 동시에 받아 처리해야 하는 웹 서버 같은 경우에는, CPU 연산 속도보다 이런 I/O 처리 능력이 훨씬 중요할 수 있거든요. 이런 환경에서는 이번 벤치마크 결과와는 전혀 다른 양상이 펼쳐질 수 있어요!

• 언어마다 잘하는 분야가 달라요!
  C나 Rust는 운영체제나 게임 엔진처럼 성능이 정말 극한으로 중요한 곳에서 주로 쓰이고, Java는 큰 규모의 기업 시스템이나 안드로이드 앱 개발에 많이 쓰이죠. Python은 데이터 과학이나 인공지능 분야에서 거의 표준처럼 쓰이고 있고요. JavaScript는 웹 프론트엔드는 물론이고 Node.js 덕분에 백엔드에서도 맹활약 중이에요. 단순히 이번 벤치마크 결과만 보고 "XX 언어가 최고네!" 라고 말하기는 어려운 이유예요. 상황에 맞는 도구를 선택하는 지혜가 필요하죠!

🏆 그래서 최종 승자는? (결론)

이번 속도 대결 결과를 통해 우리는 몇 가지 확실한 사실을 알 수 있었어요.

• CPU를 많이 쓰는 작업에서는 Rust, C, Java 같은 컴파일 언어들이 여전히 강력하다는 것!

• JavaScript 런타임 중에서는 Bun이 정말 놀라운 성능을 보여주며 새로운 강자로 떠오르고 있다는 것!

• 컴파일러 최적화 옵션이 성능에 큰 영향을 준다는 것! (C언어 예시)

• Python은 이번 테스트에서는 느렸지만, 쉬운 사용성과 방대한 생태계, 그리고 필요시 C 확장으로 성능을 보강할 수 있다는 장점이 있다는 것!

하지만 가장 중요한 건, 이 결과는 CPU 중심적인 특정 작업에 대한 결과라는 점이에요. 실제 개발에서는 프로젝트의 특징, I/O 처리 중요도, 개발 생산성, 팀의 기술 스택 등 다양한 요소를 고려해서 가장 적합한 언어와 런타임을 선택해야 해요.

물론, 이번 벤치마크 결과가 여러분이 기술을 선택하는 데 조금이나마 재미있는 참고 자료가 되었으면 좋겠네요! 여러분은 어떤 언어/런타임을 가장 선호하시나요? 또 다른 흥미로운 벤치마크 아이디어가 있다면 댓글로 알려주세요! 😄