为什么istream / ostream很慢
在http://channel9.msdn.com/Events/GoingNative/2013/Writing-Quick-Code-in-Cpp-快速50:40 Andrei Alexandrescu开了一个关于如何不高效/缓慢的istream的笑话。
我以前遇到过一个问题,ostream速度很慢,而且fwrite的速度要快得多(在运行主循环时会减少很多秒),但我从来不理解为什么也不研究它。
是什么让C ++中的istream和ostream变慢? 或者至少比其他的东西(比如fread / fget,fwrite)慢得多,这些东西同样会满足需求。
其实,IOStreams不一定要慢! 不过,这是一个以合理的方式实施它们以快速实现它们的问题。 大多数标准的C ++库似乎并没有太注意实施IOStreams。 很长一段时间,当我的CXXRT仍然保持时,它的速度与stdio一样快 - 正确使用时!
请注意,使用IOStreams的用户性能陷阱很少,但是。 以下指导原则适用于所有IOStream实现,但尤其适用于那些需要快速定制的实现:
std::cin
, std::cout
等时,你需要调用std::sync_with_stdio(false)
! 没有这个调用,就需要使用标准流对象来与C的标准流同步。 当然,当使用std::sync_with_stdio(false)
,假定您不会将std::cin
与stdin
, std::cout
和stdout
等。 std::endl
因为它要求任何缓冲的许多不必要的刷新。 同样,不要设置std::ios_base::unitbuf
或不必要地使用std::flush
。 virtual
功能,使其变得极其缓慢。 也许这可以让你知道你在处理什么:
#include <stdio.h>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <fstream>
#include <time.h>
#include <string>
#include <algorithm>
unsigned count1(FILE *infile, char c) {
int ch;
unsigned count = 0;
while (EOF != (ch=getc(infile)))
if (ch == c)
++count;
return count;
}
unsigned int count2(FILE *infile, char c) {
static char buffer[8192];
int size;
unsigned int count = 0;
while (0 < (size = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), infile)))
for (int i=0; i<size; i++)
if (buffer[i] == c)
++count;
return count;
}
unsigned count3(std::istream &infile, char c) {
return std::count(std::istreambuf_iterator<char>(infile),
std::istreambuf_iterator<char>(), c);
}
unsigned count4(std::istream &infile, char c) {
return std::count(std::istream_iterator<char>(infile),
std::istream_iterator<char>(), c);
}
unsigned int count5(std::istream &infile, char c) {
static char buffer[8192];
unsigned int count = 0;
while (infile.read(buffer, sizeof(buffer)))
count += std::count(buffer, buffer+infile.gcount(), c);
count += std::count(buffer, buffer+infile.gcount(), c);
return count;
}
unsigned count6(std::istream &infile, char c) {
unsigned int count = 0;
char ch;
while (infile >> ch)
if (ch == c)
++count;
return count;
}
template <class F, class T>
void timer(F f, T &t, std::string const &title) {
unsigned count;
clock_t start = clock();
count = f(t, 'N');
clock_t stop = clock();
std::cout << std::left << std::setw(30) << title << "tCount: " << count;
std::cout << "tTime: " << double(stop-start)/CLOCKS_PER_SEC << "n";
}
int main() {
char const *name = "equivs2.txt";
FILE *infile=fopen(name, "r");
timer(count1, infile, "ignore");
rewind(infile);
timer(count1, infile, "using getc");
rewind(infile);
timer(count2, infile, "using fread");
fclose(infile);
std::ifstream in2(name);
timer(count3, in2, "ignore");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count3, in2, "using streambuf iterators");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count4, in2, "using stream iterators");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count5, in2, "using istream::read");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count6, in2, "using operator>>");
return 0;
}
运行这个,我得到这样的结果(使用MS VC ++):
ignore Count: 1300 Time: 0.309
using getc Count: 1300 Time: 0.308
using fread Count: 1300 Time: 0.028
ignore Count: 1300 Time: 0.091
using streambuf iterators Count: 1300 Time: 0.091
using stream iterators Count: 1300 Time: 0.613
using istream::read Count: 1300 Time: 0.028
using operator>> Count: 1300 Time: 0.619
和这(与MinGW):
ignore Count: 1300 Time: 0.052
using getc Count: 1300 Time: 0.044
using fread Count: 1300 Time: 0.036
ignore Count: 1300 Time: 0.068
using streambuf iterators Count: 1300 Time: 0.068
using stream iterators Count: 1300 Time: 0.131
using istream::read Count: 1300 Time: 0.037
using operator>> Count: 1300 Time: 0.121
正如我们在结果中可以看到的那样,这不是一个真正的问题,因为iostream的分类速度很慢。 相反,很大程度上取决于您如何使用iostreams(以及FILE *
的更小程度)。 这些实现之间也存在相当大的差异。
尽管如此,每个版本的最快版本( fread
和istream::read
)基本上都是绑定的。 使用VC ++ getc
比istream::read
或istreambuf_iterator
慢很多。
底线:从iostreams获得良好的性能需要比FILE *
更多的关注 - 但它肯定是可能的。 它们还为您提供了更多选择:当您不关心速度时,便利性和性能与通过C型I / O获得的最佳性能直接竞争,并且只需一些额外的工作。
在一个类似的话题上,STL说:“你可以调用setvbuf()来在stdout上启用缓冲。”
https://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/642876/std-wcout-is-ten-times-slower-than-wprintf-performance-bug-in-c-library
链接地址: http://www.djcxy.com/p/31517.html