Компилируемые и интерпретируемые языки программирования: разница и примеры

Компилируемый язык переводят в машинный код целиком до запуска: компилятор читает весь исходник, проверяет его и выдаёт готовый исполняемый файл. Интерпретируемый язык исполняет специальная программа, интерпретатор, прямо во время работы, без отдельного шага сборки. Типичные компилируемые языки: C, C++, Go, Rust. Типичные интерпретируемые: Python, JavaScript, Ruby, PHP.

Граница давно размыта. Python перед исполнением сам компилирует код в байт-код, а JavaScript движок браузера на лету доводит до машинного кода. Поэтому «компилируемый» или «интерпретируемый» точнее говорить про реализацию языка, про конкретную программу, которая исполняет код.

Ниже разберём разницу на живых примерах, замерим скорость одного и того же цикла и ответим на вопрос из школьного теста. Где этот признак стоит среди остальных, видно в классификации языков программирования.

CheckroiПодборка курсов по Python570 курсов • 53 школыСравните цены, школы, программу и найдите выгодные предложения по обучениюСравнить→

Главные различия в одной таблице

В глоссарии Python разницу формулируют так: исходники можно запускать без явного создания исполняемого файла. Цикл разработки и отладки у интерпретируемых языков обычно короче, а программы, как правило, работают медленнее.

Там же есть оговорка: граница может быть размытой из-за компилятора байт-кода. К ней вернёмся ниже.

Как работает компилятор

Компилятор берёт файл целиком. В документации GCC сказано, что компиляция может включать до четырёх стадий, всегда в одном порядке:

1. Препроцессинг. Подставляются заголовочные файлы и макросы, например #include <stdio.h>.
2. Собственно компиляция. Код на C превращается в ассемблер для конкретного процессора.
3. Ассемблирование. Из ассемблера получается объектный файл с машинными командами.
4. Компоновка. Объектные файлы и библиотеки склеиваются в исполняемый файл.

Каждую стадию с выводом на реальном примере мы разобрали в статье о компиляции простыми словами. Здесь важнее итог: на выходе лежит самостоятельный файл, которому для запуска не нужны ни компилятор, ни исходник.

Опечатка в программе на C

Вот программа с ошибкой в пятой строке: вместо printf написано pritnf.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Первая строка\n");
    pritnf("Вторая строка\n");
    return 0;
}

Собираем компилятором Apple clang 17:

$ clang hello.c -o hello
hello.c:5:5: error: call to undeclared function 'pritnf'; ISO C99 and later do not support implicit function declarations [-Wimplicit-function-declaration]
    5 |     pritnf("Вторая строка\n");
      |     ^
hello.c:5:5: note: did you mean 'printf'?
/Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/_printf.h:34:6: note: 'printf' declared here
   34 | int      printf(const char * __restrict, ...) __printflike(1, 2);
      |          ^
1 error generated.

Первая строка программы корректна, но и она не выполнилась. Исполняемого файла нет вообще: компилятор остановил сборку до запуска.

Исправляем опечатку и собираем снова:

$ clang hello.c -o hello
$ file hello
hello: Mach-O 64-bit executable arm64
$ ./hello
Первая строка
Вторая строка

Файл hello собран под macOS и процессор Apple (arm64). На Windows или Linux он не запустится, там программу пересобирают из исходника компилятором для этой системы.

Как работает интерпретатор

Интерпретатор не готовит файл заранее. Он читает программу и сразу выполняет её, команду за командой. Та же опечатка на Python:

print("Первая строка")
pritn("Вторая строка")

Запускаем в Python 3.14 (путь к файлу в трейсбеке сокращён до имени):

$ python3 hello.py
Первая строка
Traceback (most recent call last):
  File "hello.py", line 2, in <module>
    pritn("Вторая строка")
    ^^^^^
NameError: name 'pritn' is not defined. Did you mean: 'print'?

Разница в первой строке вывода. Python успел напечатать «Первая строка» и упал, только когда дошёл до ошибки.

Для коротких скриптов это удобно: поправили и сразу запустили. Как это выглядит на первых программах, показано в разборе Hello World на Python.

Для больших программ у такого подхода есть цена. Ошибка в редкой ветке if может месяцами жить в коде, пока кто-нибудь не пройдёт по этой ветке.

• Плюсы интерпретации: не нужна сборка, один и тот же скрипт работает на разных системах, удобно экспериментировать в консоли.
• Минусы: ниже скорость, часть ошибок всплывает только при запуске, пользователю нужен установленный интерпретатор.

Как запускать скрипт из терминала, разобрано в инструкции для командной строки Windows.

Почему граница размыта: байт-код и JIT

Почти все популярные интерпретируемые языки сегодня сначала компилируют код в промежуточный формат, байт-код. Процессор его исполнять не умеет, этим занимается виртуальная машина. Разберём три примера.

Python компилирует в байт-код

По глоссарию Python, исходный код компилируется в байт-код, внутреннее представление программы в интерпретаторе CPython. Байт-код кешируется в файлах .pyc, чтобы второй запуск того же файла шёл быстрее.

Посмотреть байт-код можно модулем dis. Возьмём функцию, которая возводит число в квадрат:

def square(x):
    return x * x

$ python3 -m dis square.py
  0           RESUME                   0

  1           LOAD_CONST               0 (<code object square at 0x1051d56b0, file "square.py", line 1>)
              MAKE_FUNCTION
              STORE_NAME               0 (square)
              LOAD_CONST               1 (None)
              RETURN_VALUE

Disassembly of <code object square at 0x1051d56b0, file "square.py", line 1>:
  1           RESUME                   0

  2           LOAD_FAST_BORROW_LOAD_FAST_BORROW 0 (x, x)
              BINARY_OP                5 (*)
              RETURN_VALUE

Эти команды исполняет виртуальная машина CPython: читает по одной и выполняет. Процессор напрямую их не понимает. Команда python3 -m py_compile square.py сохраняет байт-код в файл __pycache__/square.cpython-314.pyc. При обычном импорте модуля Python делает то же сам, если запись байт-кода не отключена переменной PYTHONDONTWRITEBYTECODE.

Скорости исполнения байт-код почти не прибавляет: он экономит время на повторном разборе исходника при запуске. Про сильные и слабые стороны языка подробнее в статье о плюсах и минусах Python.

Java компилирует в байт-код для JVM

Команда javac, по документации Oracle, читает исходные файлы и компилирует их в class-файлы, которые запускаются на виртуальной машине Java.

Машинного кода для конкретного процессора на этом шаге нет. Поэтому один и тот же class-файл работает на любой системе, где установлена JVM, а она уже во время работы доводит горячий код до машинного. Чем Java отличается от почти тёзки, мы разбирали в статье о Java и JavaScript.

JavaScript: интерпретатор и JIT в одном движке

Движок V8, на котором работают Chrome и Node.js, тоже начинает с байт-кода. Флаг --print-bytecode показывает, во что превратилась функция:

function square(x) {
  return x * x;
}
console.log(square(7));

$ node --print-bytecode --print-bytecode-filter=square square.js
[generated bytecode for function: square (0x32dae56a92d1 <SharedFunctionInfo square>)]
Bytecode length: 6
Parameter count 2
Register count 0
Frame size 0
   23 S> 0x2c6e79ff8728 @    0 : 0b 03             Ldar a0
   32 E> 0x2c6e79ff872a @    2 : 42 03 00          Mul a0, FBV[0]
   36 S> 0x2c6e79ff872d @    5 : b7                Return
Constant pool (size = 0)
Handler Table (size = 0)
Source Position Table (size = 8)
0x2c6e79ff8731 <Other heap object (TRUSTED_BYTE_ARRAY_TYPE)>
49

Этот байт-код исполняет интерпретатор Ignition. Дальше подключаются компиляторы движка: в блоге V8 компилятор Sparkplug описан как ступень между интерпретатором Ignition и оптимизирующим компилятором TurboFan.

Такой подход называют JIT-компиляцией (just in time, «точно в срок»). Машинный код появляется во время работы программы и только для тех кусков, которые выполняются чаще всего.

Замер: один цикл на C, JavaScript и Python

Возьмём одну задачу и запустим её на ноутбуке с Apple M4 Pro: сложить остатки от деления на 7 для всех чисел от 0 до 200 миллионов. Ответ у всех вариантов одинаковый, 599 999 994.

// loop.c
long long total = 0;
for (long long i = 0; i < 200000000; i++) {
    total += i % 7;
}

// loop.js
let total = 0;
for (let i = 0; i < 200000000; i++) {
  total += i % 7;
}

# loop.py
total = 0
for i in range(200_000_000):
    total += i % 7

Время измеряли командой /usr/bin/time -p, в таблице поле real второго и третьего прогона из трёх, первый шёл на холодном кеше.

Что из этого следует:

• Python на этой задаче медленнее C примерно в 90 раз: 8,4 секунды против 0,09.
• Тот же JavaScript без JIT замедлился почти в 10 раз, с 0,17 до 1,64 секунды. В режиме --jitless, по описанию разработчиков V8, весь пользовательский код идёт через интерпретатор Ignition.
• Узкий арифметический цикл для интерпретатора самый неудобный случай. Программа, которая ждёт сеть или базу данных, теряет намного меньше. Разработчики V8 в той же заметке приводят для режима без JIT разброс от 6 % замедления на приложении YouTube для телевизоров до 80 % на Web Tooling Benchmark.

Python тоже движется к JIT. В официальные сборки Python 3.14 для macOS и Windows вошёл экспериментальный JIT-компилятор: включается переменной PYTHON_JIT=1 и для продакшена не рекомендован. Эффект, по словам разработчиков, колеблется от замедления на 10 % до ускорения на 20 % в зависимости от задачи.

В сборке Python 3.14 из Homebrew, на которой шёл замер, JIT нет: sys._jit.is_available() возвращает False. Откуда брать официальный установщик, показано в инструкции как скачать и установить Python. Отдельная реализация языка, PyPy, работает с JIT давно, и по данным её авторов PyPy 3.12 в среднем примерно в 4 раза быстрее CPython 3.11.

Какие языки компилируемые, а какие интерпретируемые

Ниже основные реализации популярных языков. Третья колонка показывает, что происходит с кодом на самом деле, а четвёртая показывает, куда язык относят учебники и тесты.

Go, например, собирают командой go build, которая, по документации Go, компилирует пакеты вместе с зависимостями. Команда go run компилирует и сразу запускает программу, поэтому снаружи Go похож на скриптовый язык. Где Go применяют, мы рассказывали в статье о языке Go.

JS компилируемый или интерпретируемый

По классическому делению JavaScript интерпретируемый: его распространяют исходным кодом, а исполняет движок браузера или Node.js. По устройству движка он гибрид, потому что V8 сначала строит байт-код, а горячие функции компилирует в машинный код.

C компилируемый или интерпретируемый

C компилируемый. Программу на C собирают компилятором в исполняемый файл под конкретную систему, как в примере выше. Интерпретаторы C существуют, но в работе ими почти не пользуются. С чего начать изучение, показано в статье о языке C для начинающих.

Ответ на школьный тест

В тестах по информатике встречается задание «Выберите один вариант из списка: Python является интерпретируемым языком / компилируемым языком». Правильный ответ: интерпретируемым. Для C, C++, Go и Pascal ответ «компилируемым», для JavaScript, PHP и Ruby: «интерпретируемым».

Канал основателя Checkroi Вани БуявцаЗабирайте промпты и обучение по нейросетям в моём Телеграм-каналеБольше 3 800 человек уже применяют Claude Code, ChatGPT и другие нейросети в работе, учёбе, бизнесе и жизниПерейти в канал→

Частые заблуждения

1. «Python ничего не компилирует». Компилирует в байт-код для своей виртуальной машины. Машинных команд процессора при этом не появляется. Файлы .pyc в папке __pycache__ и есть результат этой компиляции.
2. «Компилируемой программе для запуска ничего не нужно». Программе на Java нужна JVM. Программа на C обычно опирается на системные библиотеки, и собранный на одной ОС файл не запустится на другой.
3. «Интерпретируемый язык всегда медленный». JavaScript с JIT в нашем замере отстал от C меньше чем вдвое: 0,17 секунды против 0,09.
4. «Компилируемость задаётся синтаксисом языка». Её задаёт реализация. У Python есть CPython с интерпретатором и PyPy с JIT, интерпретаторы пишут даже для C.
5. «Компилятор ловит все ошибки». Только те, что видны без запуска. Деление на ноль, если ноль ввёл пользователь, или выход за границы массива компилятор C не поймает.

Что выбрать для первого языка

Новичку способ исполнения почти не важен. Выбирайте язык под задачу, а разница в скорости станет заметна гораздо позже, на больших нагрузках.

• Скрипты, анализ данных, боты, нейросети: Python. Почему его советуют для старта, разобрано в статье о языке Python.
• Сайты и интерфейсы: JavaScript, он работает в каждом браузере.
• Понять, как устроен компьютер, системное программирование: C.
• Нагруженный бэкенд: Go или Java.

Общий план, с чего начинать, есть в материале о программировании с нуля, а путь до первой работы расписан в статье о том, как стать Python-разработчиком.

Где освоить Python системно

Понимать, как интерпретатор исполняет код, полезно. Но писать программы учит практика, когда код проверяет наставник и задачи идут от простых к рабочим.

В каталоге собраны курсы по Python от разных школ: сравните программу, длительность и цену.

Курс	Школа	Стоимость со скидкой	В рассрочку	Длитель­ность	Обзор курса от Checkroi
Профессия «Python-разработчик» Перейти на сайт курса	Skillbox	157 335 ₽	5987 ₽/мес.	10 месяцев	Обзор курса
Fullstack-разработчик на Python Перейти на сайт курса	Нетология	137 000 ₽	7125 ₽/мес.	21 месяц	Обзор курса
ДО Профессия Python-разработчик Перейти на сайт курса	GeekBrains	149 001 ₽	3167 ₽/мес.	10 месяцев	Обзор курса
Автоматизированное тестирование на Python Перейти на сайт курса	Skillbox	118 754 ₽	4108 ₽/мес.	9 месяцев	Обзор курса
Профессия Python-разработчик Перейти на сайт курса	SkillFactory	140 040 ₽	3890 ₽/мес.	10 месяцев	Обзор курса

• 

  Профессия «Python-разработчик»

  Skillbox157 335 ₽5987 ₽/мес10 месяцев
  Перейти на сайт курсаОбзор
• 

  Fullstack-разработчик на Python

  Нетология137 000 ₽7125 ₽/мес21 месяц
  Перейти на сайт курсаОбзор
• 

  ДО Профессия Python-разработчик

  GeekBrains149 001 ₽3167 ₽/мес10 месяцев
  Перейти на сайт курсаОбзор
• 

  Автоматизированное тестирование на Python

  Skillbox118 754 ₽4108 ₽/мес9 месяцев
  Перейти на сайт курсаОбзор
• 

  Профессия Python-разработчик

  SkillFactory140 040 ₽3890 ₽/мес10 месяцев
  Перейти на сайт курсаОбзор

Больше программ — в полном каталоге курсов по Python