nature 是一款较新的编程语言，其轻量简单，易于学习。在设计理念和运行时架构上参考了 golang ，同时有着更丰富的语法特性，更适用于业务开发，并在持续探索更广泛的应用领域。
性能是衡量编程语言核心竞争力的关键指标，接下来我们将从 IO 并发、CPU 计算、C 语言 FFI 、协程性能四个维度，并以 golang 作为基准对 nature 编程语言进行性能测试。
测试环境
配置项
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宿主机
Apple Mac mini M4 ，16GB 内存
测试环境
Linux 虚拟机（ Ubuntu 6.17.8 ，aarch64 架构）
编译器 / 运行时版本
Nature：v0.7.0 （ release build 2025-12-15 ）Golang：go1.23.4 linux/arm64Rust：cargo 1.85.0Node.js：v20.16.0
所有测试均采用相同的代码逻辑实现，文中代码示例均以 nature 编程语言为例。
IO 并发
IO 并发是网络服务的核心能力，本测试通过 HTTP 服务端压力测试，综合考察语言的 IO 调度、CPU 利用率与 GC 稳定性。
nature 代码示例
import http
fn main() {
var app = http.server()
app.get('/', fn( http.request_t req, ptr<http.response_t> res):void! {
res.send('hello nature')
})
app.listen(8888)
}
ab 工具测试命令
ab -n 100000 -c 1000 http://127.0.0.1:8888/
-n 100000: 总请求数 10 万次
-c 1000: 并发数 1000
测试结果
可以看到 nature 在 HTTP 并发性能上超越了 golang ，这对于早期版本的编程语言来说可以说是不错的成绩。
由于 nature 和 node.js 均使用 libuv 作为 IO 后端，所以 node.js 也参与到基准测试中(libuv 线程不安全，node.js 和 nature 的事件循环均在单线程中运行)，但 nature 作为编译型语言其并发处理能力远胜过 node.js 。
CPU 计算
使用经典的递归斐波那契数列计算 fib(45) 来测试语言的 CPU 计算与高频函数调用开销。
nature 代码示例
fn fib(int n):int {
if (n <= 1) {
return n
}
return fib(n - 1) + fib(n - 2)
}
测试方法
time ./main
1134903170./main 2.50s user 0.01s system 101% cpu 2.473 total
测试结果:
nature 和 golang 均采用自研的编译器后端，性能上也相差无几。而耗时高于 rust 的主要原因之一是两者在函数运行前进行了额外处理。
golang 采用了抢占式调度，不需要关注 GC safepoint ，但仍需要关注协程栈是否需要扩容，也就是下面的汇编指令
# more stack
f9400b90 ldr x16, [x28, #16]
eb3063ff cmp sp, x16
540002a9 b.ls 7869c <main.Fib+0x5c> // b.plas
nature 采用了协作式调度，所以需要处理 GC safepoint 。但 nature 采用共享栈协程，所以不需要关心栈扩容问题。
# safepoint
adrp x16, 0xa9d000
add x16, x16, #0xeb0
ldr x16, [x16]
cmp x16, #0x0
b.ne 0x614198 <main.fib.preempt>
nature 的 safepoint 实现仍有优化空间，若后续采用 SIGSEGV 的触发模式，函数调用性能将会得到进一步提升。
nature 和 golang 采用了截然不同的调度策略和协程设计方案，这会带来哪些不同呢？不妨看看后续的测试 👇
C 语言 FFI
通过调用 1 亿次 C 标准库中的 sqrt 函数，测试与 C 语言的协作效率。
nature 代码示例
import libc
fn main() {
for int i = 0; i < 100000000; i+=1 {
var r = libc.sqrt(4)
}
}
测试结果
可以看到在 C FFI 方面，nature 相较于 golang 有着非常大的优势，这是因为 golang 的 CGO 模块有着非常高的性能成本，独立栈协程和抢占式调度设计与 C 语言难以兼容，需要经过复杂的处理。
而 nature 的共享栈和协作式调度设计与 C 语言更兼容，不仅仅是 C 语言，只要符合 ABI 规范的二进制库，nature 都能直接进行调用。
在高性能计算、底层硬件操作等场景中，nature 可无缝集成 C / 汇编编写的核心模块，弥补 GC 语言在极致性能场景下的不足，兼顾开发效率与底层性能。
协程
协程是现代并发编程的核心组件，本测试通过 “百万协程创建 + 切换 + 简单计算” 场景，评估 Nature 与 Golang 的协程调度效率、内存占用与响应速度。
nature 代码示例
import time
import co
var count = 0
fn sum_co() {
count += 1
co.sleep(10000) // ms, Remove this line if no sleep
}
fn main() {
var start = time.now().ms_timestamp()
for int i = 0; i < 1000000; i+=1 {
go sum_co()
}
println(time.now().ms_timestamp() - start) // create time
int prev_count = 0
for prev_count != count {
println(time.now().ms_timestamp() - start, count)
prev_count = count
co.sleep(10)
}
println(time.now().ms_timestamp() - 10 - start) // calc time
co.sleep(3000) // ms
}
测试结果
语言
创建耗时(ms)
计算耗时(ms)
无 sleep 计算耗时(ms)
占用内存
Nature
540
564
170
900+M
Golang
1000
1015
140
2500+M
nature 的协程在综合性能上非常优秀，内存占用更是远低于 golang 。而这是建立在 nature 的协程调度器未进行优化的前提下，预计在后续的版本中 nature 的协程调度器会进一步优化，届时将会有更加亮眼的表现。
总结
这是一次非专业的性能测试，但在粗略的测试中，nature 编程语言展现出了超越预期的能力与潜力。作为早期的编程语言，其运行时和编译器还有着非常大的优化空间，在正式版本发布时性能将进一步提升。
以现在的性能表现来看，nature 无疑是值得关注和尝试的编程语言，尤其是在云原生、网络服务、API 开发等服务端开发领域。
这是 nature 编程语言的官网 https://nature-lang.
