如何让IOStream表现得更好？ P.大多数C++学习者在使用C++语言编写代码时，更喜欢使用 PROTFF />代码> SCANF函数族。

虽然我承认我发现接口方式更好（特别是POSIX格式和本地化），但似乎一个压倒性的问题是性能

看看这个问题:

<最好的答案是使用<代码> fSCANF，并且C++ <代码> IFSturi是慢速2-3倍。

我认为如果我们可以编译一个“提示”库来提高IOStreams的性能，哪些有效，哪些无效，那将是一件非常棒的事情

考虑的要点

• 缓冲（

  rdbuf（）->pubstebuf（缓冲区，大小）

  ）
• 同步（

  std:：ios\u base:：与stdio同步

  ）
• 区域设置处理（我们可以使用精简的区域设置，还是完全删除它？）

当然，也欢迎其他方法

---

注意：提到了Dietmar Kuhl的“新”实现，但我找不到关于它的很多细节。以前的引用似乎是死链接。有趣的是，你说C程序员在写C++时更喜欢Prtff，因为我看到很多代码是C，而不是使用<代码> cOUT <代码>和<代码> iSooS写输出。 使用通常可以通过直接使用

filebuf

获得更好的性能（Scott Meyers在有效的STL中提到了这一点），但是使用filebuf direct的文档相对较少，大多数开发人员更喜欢

std:：getline

，这在大多数情况下更简单

关于区域设置，如果您创建了facet，您通常会获得更好的性能，方法是使用所有facet创建一次区域设置，保存它，并将其嵌入到您使用的每个流中

---

最近我确实在这里看到了关于这个的另一个主题，所以这几乎是一个重复。

以下是我到目前为止收集的内容：

缓冲：

如果默认情况下缓冲区非常小，则增加缓冲区大小肯定可以提高性能：

• 它减少了硬盘的点击次数
• 它减少了系统调用的数量

可以通过访问底层的

streambuf

实现来设置缓冲区

char Buffer[N];

std::ifstream file("file.txt");

file.rdbuf()->pubsetbuf(Buffer, N);
// the pointer reader by rdbuf is guaranteed
// to be non-null after successful constructor

@iavr提供的警告：根据建议，最好在打开文件之前致电

pubsetbuf

。不同的标准库实现具有不同的行为

区域设置处理：

区域设置可以执行字符转换、过滤，以及涉及数字或日期的更巧妙的技巧。它们经历了一个复杂的动态调度和虚拟调用系统，因此删除它们有助于减少惩罚

默认的

C

区域设置意味着不执行任何转换，并且在机器之间是统一的。这是一个很好的默认值

同步：

我看不到使用此功能有任何性能改进

您可以使用

sync_with_stdio

静态功能访问全局设置（std:：ios_base的静态成员）

测量值：

玩这个游戏，我玩了一个简单的程序，在SUSE 10p3上使用

-O2

使用

gcc 3.4.2

编译

C:7.76532e+06
C++:1.0874e+07

这意味着大约

20%

。。。对于默认代码。实际上，篡改缓冲区（在C或C++中）或同步参数（C++中）并没有产生任何改进

其他方面的结果：

@Irfy在g++4.7.2-2ubuntu1，-O3上，虚拟化Ubuntu 11.10，3.5.0-25-generic，x86_64，足够的ram/cpu，196MB的几个“find/>>largefile.txt”运行

C:634572 C++：473222

C++快25%

@g++4.4.5，-O3上的Matteo Italia，Ubuntu Linux 10.10 x86_64，带有一个180 MB的随机文件

C:910390
C++：776016

C++快17%

@Bogatyr基于g++i686-apple-darwin10-g++-4.2.1（GCC）4.2.1（apple Inc.build 5664），mac mini，4GB ram，空闲，本测试使用168MB数据文件除外

C:4.34151e+06
C++:9.14476e+06

C++111%慢

@clang++3.8.0-2ubuntu4上的Asu，Kubuntu 16.04 Linux 4.8-rc3，8GB ram，i5 Haswell，关键SSD，88MB数据文件（tar.xz存档）

C:270895 C++:162799

C++速度提高66%

所以答案是：这是一个实施质量问题，实际上取决于平台：/

这里为那些对基准测试感兴趣的人提供了完整的代码：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <iomanip>

#include <cmath>
#include <cstdio>

#include <sys/time.h>

template <typename Func>
double benchmark(Func f, size_t iterations)
{
  f();

  timeval a, b;
  gettimeofday(&a, 0);
  for (; iterations --> 0;)
  {
    f();
  }
  gettimeofday(&b, 0);
  return (b.tv_sec * (unsigned int)1e6 + b.tv_usec) -
         (a.tv_sec * (unsigned int)1e6 + a.tv_usec);
}


struct CRead
{
  CRead(char const* filename): _filename(filename) {}

  void operator()() {
    FILE* file = fopen(_filename, "r");

    int count = 0;
    while ( fscanf(file,"%s", _buffer) == 1 ) { ++count; }

    fclose(file);
  }

  char const* _filename;
  char _buffer[1024];
};

struct CppRead
{
  CppRead(char const* filename): _filename(filename), _buffer() {}

  enum { BufferSize = 16184 };

  void operator()() {
    std::ifstream file(_filename, std::ifstream::in);

    // comment to remove extended buffer
    file.rdbuf()->pubsetbuf(_buffer, BufferSize);

    int count = 0;
    std::string s;
    while ( file >> s ) { ++count; }
  }

  char const* _filename;
  char _buffer[BufferSize];
};


int main(int argc, char* argv[])
{
  size_t iterations = 1;
  if (argc > 1) { iterations = atoi(argv[1]); }

  char const* oldLocale = setlocale(LC_ALL,"C");
  if (strcmp(oldLocale, "C") != 0) {
    std::cout << "Replaced old locale '" << oldLocale << "' by 'C'\n";
  }

  char const* filename = "largefile.txt";

  CRead cread(filename);
  CppRead cppread(filename);

  // comment to use the default setting
  bool oldSyncSetting = std::ios_base::sync_with_stdio(false);

  double ctime = benchmark(cread, iterations);
  double cpptime = benchmark(cppread, iterations);

  // comment if oldSyncSetting's declaration is commented
  std::ios_base::sync_with_stdio(oldSyncSetting);

  std::cout << "C  : " << ctime << "\n"
               "C++: " << cpptime << "\n";

  return 0;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
模板
双基准（Func f，size\u t迭代）
{
f（）；
时间值a，b；
gettimeofday（&a，0）；
对于（；迭代-->0；）
{
f（）；
}
gettimeofday（&b，0）；
返回（b.tv_sec*（未签名整数）1e6+b.tv_usec）-
（a.tv_sec*（无符号整数）1e6+a.tv_usec）；
}
结构CRead
{
CRead（char const*filename）：_filename（filename）{}
void运算符（）（）{
FILE*FILE=fopen（_文件名，“r”）；
整数计数=0；
而（fscanf（文件，'%s'，_buffer）==1）{++count；}
fclose（文件）；
}
char const*_文件名；
字符缓冲区[1024]；
};
结构CppRead
{
CppRead（char const*filename）：_filename（filename），_buffer（）{}
枚举{BufferSize=16184}；
void运算符（）（）{
std:：ifstream文件（_文件名，std:：ifstream:：in）；
//删除扩展缓冲区的注释
file.rdbuf（）->pubstebuf（_buffer，BufferSize）；
整数计数=0；
std：：字符串s；
而（文件>>s）{++count；}
}
char const*_文件名；
字符缓冲区[BufferSize]；
};
int main（int argc，char*argv[]）
{
迭代次数的大小=1；
如果（argc>1）{iterations=atoi（argv[1]）；}
char const*oldLocale=setlocale（LC_ALL，“C”）；
if（strcmp（oldLocale，“C”）！=0）{
std:：cout还有两项改进：

问题
std:：cin.tie(
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  ios_base::sync_with_stdio(false);

  int i;
  while(cin >> i)
    cout << i << '\n';
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  ios_base::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(nullptr);

  int i;
  while(cin >> i)
    cout << i << '\n';

  cout.flush();
}

work@mg-K54C ~ $ time ./test1 < test.in > test1.in

real    0m3.140s
user    0m0.581s
sys 0m2.560s
work@mg-K54C ~ $ time ./test2 < test.in > test2.in

real    0m0.234s
user    0m0.234s
sys 0m0.000s

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  ios_base::sync_with_stdio(false);

  for(int i = 0; i < 1179648; ++i)
    cout << i << endl;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  ios_base::sync_with_stdio(false);

  for(int i = 0; i < 1179648; ++i)
    cout << i << '\n';
}

work@mg-K54C ~ $ time ./test1 > test1.in

real    0m2.946s
user    0m0.404s
sys 0m2.543s
work@mg-K54C ~ $ time ./test2 > test2.in

real    0m0.156s
user    0m0.135s
sys 0m0.020s