C++ C++；：cout语句会使代码变慢吗

我正在从一个文件中读取大约300万行，并将它们插入STL映射。因此，在我的while循环中，我从文件中读取每一行，我还通过一个简单的cout语句打印它是什么行号。我的一个朋友最近指出，这会使代码变慢。我想知道这是不是真的，为什么

几乎可以肯定这是真的。向终端写信以减慢速度而臭名昭著。运行程序并将输出重定向到一个文件，看看它的速度有多快。然后完全取出输出语句并再次测量。你会立即看到这种行为

下面是一个死板的例子：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i;

    for (i = 0; i < 10000; i++)
    {
        printf("Hello, world!\n");
    }
    return 0;
}

重定向I/O的结果：

real 0m0.003s
user 0m0.001s
sys  0m0.001s

---

好了，快约8倍。这是为一个非常小的打印数量

如前所述，写入终端的速度几乎肯定会变慢。为什么?

• 缓冲：

默认情况下，写入终端使用

行缓冲

*。这意味着每次遇到换行符时都会传输缓冲区的内容。写入文件时，仅当缓冲区已满或手动刷新流时，才会刷新缓冲区。这是造成差异的主要原因，因为I/O操作的数量明显不同

*：这对于Unix实现是正确的，但其他实现可能是无缓冲的（请参阅注释中的讨论）

• 渲染：

当您写入终端时，这涉及到在屏幕上进行渲染，并且根据终端的不同，可能会涉及其他操作，从而降低程序的速度（并非所有终端都是相同的，您可能会通过切换到不同的终端来发现速度上的显著差异）

---

如前所述，向终端的写入速度几乎肯定会变慢。为什么?

• 根据您的操作系统，

  std:：cout

  可能会使用行缓冲-这意味着每一行可以分别发送到终端程序。使用

  std:：endl

  而不是“\n”时，肯定会刷新缓冲区。以较小的块写入数据意味着额外的系统调用和渲染工作，这会显著降低速度

• 有些操作系统/编译器甚至更慢，例如，Visual C++：

• 显示输出的终端需要调用以清除现有屏幕内容、呈现字体、更新滚动条、将行复制到历史记录/缓冲区中。特别是当他们以小片段的形式获得新内容时，他们无法可靠地猜测他们需要等待更多内容的时间，并且可能会尝试更新屏幕以获取他们收到的一点点内容：这很昂贵，而且过度刷新或无缓冲输出速度缓慢也是一个原因
  • 一些终端提供了“跳转滚动”选项，这意味着如果他们发现自己落后了10页，他们会立即呈现最后一页，而之前的9页内容永远不会出现在屏幕上：这可以既好又快。尽管如此，“跳转滚动”并不总是被使用或需要，因为它意味着输出永远不会呈现给最终用户的眼睛：也许在某些情况下，该程序是为了打印一条巨大的红色错误消息-跳转滚动甚至不会有一点闪烁来吸引用户的注意，但如果没有跳转滚动，你可能会注意到它

  • 当我为彭博社工作时，我们有一个持续不断的日志文件更新流，占据了几个监视器——有时显示的输出会落后几分钟；从默认的Solaris xterm切换到rxvt确保它始终保持同步

• 将输出重定向到/dev/null是一个很好的方法，可以查看您的特定终端有多慢

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如果它在做一些额外的事情，那么显然它会变慢。是的，它会使它变慢很多。输出操作很慢。试一下“我的一个朋友最近指出，这会让代码变慢。”-你的好奇心在什么时候没有让你自己去试一下呢？即使我可以凭经验向自己证明，它会让代码变慢并不会改变我对原因的理解。做事情确实需要时间，打印到控制台是你能做的最慢的事情之一。谢谢！这是一个经验证明。但是，到目前为止，还没有人解释原因。为什么写入文件要比打印到控制台快？当重定向到

/dev/null

时，是否也可以进行测试？这将是一个有趣的比较，因为写入文件需要更少的工作。事实上，这可能都是内存中的操作，因为您的操作系统可能有一个文件系统缓存。写入监视器需要与真实硬件交互。为什么不进行优化？如果没有它们，评测（即使是这样一个简单的例子）也是毫无意义的。@GManNickG我认为优化程序并不能提高终端的渲染时间。或者像缓冲这样的东西可以优化吗？我不这么认为，但我可能是错的。“向终端写入默认使用行缓冲”-你能用一些证据证明这一点吗？据我所知，

cout

通常默认为完全缓冲，

cerr

行缓冲。尽管如此，有些人还是有一个可怕的习惯，不必要地使用

std:：endl

，这会刷新流。使用

\n

通常更合适。@TonyD:这在中讨论过。该标准只规定，当连接到终端时，

cout

可能没有完全缓冲，但在Unix和Windows上它是行缓冲的。这是C99的问题。我刚刚检查了C++11标准中提到的每一个cout，根本没有重新缓冲的要求（除了与

cin

的联系）。它说的是27.4.2.3“对象cout控制与对象stdout关联的流缓冲区的输出，在（27.9.2）中声明。”。但是-至少对于UNIX，当指向t时，标准输出是行缓冲的

real 0m0.003s
user 0m0.001s
sys  0m0.001s