Comparação de implementações da biblioteca padrão C/POSIX para Linux

1. Visão geral e objetivo do projeto

A Eta Labs comparou implementações da biblioteca padrão C/POSIX para Linux com foco em funcionalidade e leveza ("bloat"). Os alvos da comparação são musl, uClibc, dietlibc e glibc, e futuramente também devem ser adicionadas bionic e outras libcs BSD.

2. Comparação de uso de memória e leveza (Bloat)

• musl e dietlibc são muito leves e conseguem gerar executáveis pequenos (hello estático: 13k vs 662k do glibc).
• glibc é a mais pesada, com tamanho total de .so chegando a 7.9M, mas inclui muitos recursos como iconv.
• O uClibc foi testado com muitos recursos opcionais incluídos.

3. Resposta a situações de falta de recursos

• musl frequentemente relata falhas com clareza e lida com elas sem encerramento anormal.
• glibc e uClibc às vezes abortam em caso de falta de memória ou não conseguem tratar exceções corretamente.
• dietlibc tem funcionalidades que simplesmente não foram implementadas ou cujo tratamento é muito fraco.

4. Comparação de desempenho

• glibc apresenta o melhor desempenho em operações de memória (strchr, memset etc.) e em I/O (putc/getc).
• musl mostra desempenho equilibrado e baixo overhead, sendo competitiva.
• dietlibc é extremamente lenta em operações relacionadas a strstr, putc/getc e thread.

5. Estabilidade de ABI e compatibilidade de versões

• musl e glibc oferecem estabilidade e compatibilidade de ABI, mas apenas a glibc oferece suporte a versionamento de símbolos.
• dietlibc e uClibc, de modo geral, são insuficientes ou informais em compatibilidade de ABI e de versões.

6. Algoritmos e implementação interna

• musl e glibc usam busca avançada de substring (twoway), expressões regulares baseadas em DFA e malloc voltado para desempenho.
• dietlibc usa quicksort ingênuo e regex com backtracking, o que a torna frágil em desempenho e estabilidade.
• Nos algoritmos de ordenação e alocação de memória, a glibc é mais sofisticada, com introsort, ptmalloc etc.

7. Escopo de suporte a recursos/padrões

• glibc oferece suporte a quase todos os recursos de C99/C11 e POSIX, além de locale, iconv e até recursos de depuração.
• musl implementa os recursos essenciais em conformidade com os padrões, mantendo tamanho pequeno.
• dietlibc tem a maior parte dos recursos incompleta ou insuficiente, e sua compatibilidade com POSIX também é baixa.

8. Suporte a arquiteturas e ambientes de build

• musl oferece amplo suporte às principais arquiteturas (x86, ARM, MIPS etc.) e considera até ambientes non-MMU.
• glibc tradicionalmente oferece o suporte mais amplo e é amplamente distribuída.
• dietlibc oferece suporte apenas ao mínimo de arquiteturas, com baixa portabilidade e pouca flexibilidade de build.