使用 ofstream 进行缓冲文本输出以获得性能

通常，如果需要最大性能，流类的用户不应弄乱流的刷新：流在缓冲区已满时在内部刷新其缓冲区。这实际上比等到所有输出准备就绪更有效，尤其是对于大文件：缓冲数据在可能仍在内存中时写入。如果您创建一个巨大的缓冲区并且只写入一次，则虚拟内存系统会将部分数据放入光盘而不是文件。它需要从光盘中读取并再次写入。

关于std::endl的要点是，人们滥用它作为行尾，导致缓冲区刷新，并且他们不知道性能影响。std::endl的目的是让人们控制在合理的点刷新文件。为了有效，他们需要知道自己在做什么。可悲的是，有太多人不知道std::endl做什么，他们宣传它的使用作为行尾，以至于它被用于许多明显错误的地方。

也就是说，以下是您可能想要尝试提高性能的一些内容。我假设您需要格式化输出(使用 std::ofstream::write() 不会给您(。

• 显然，除非必须，否则不要使用std::endl。如果编写代码已存在并在许多位置使用std::endl(其中一些位置可能超出您的控制范围(，则可以使用筛选流缓冲区，该缓冲区使用其大小合理的内部缓冲区，并且不会将对其sync()函数的调用转发到基础流缓冲区。虽然这涉及额外的副本，但这比一些虚假刷新要好，因为这些刷新要贵几个数量级。
• 尽管它不应该对std::ofstream产生影响，但调用std::ios_base::sync_with_stdio(false)用于影响某些实现的性能。如果这有影响，您需要考虑使用不同的 IOstream 实现，因为在性能方面可能存在更多问题。
• 确保您使用的是std::locale，其std::codecvt<...>在调用其always_noconv()时返回true。这可以通过使用 std::use_facet<std::codecvt<char, char, stdd::mbstate_t> >(out.get_loc()).always_noconv() 轻松检查。您可以使用std::locale("C")来获取应该为真的std::locale。
• 某些区域设置实现使用非常低效的数值分面实现，即使它们相当好，std::num_put<char>分面的默认实现仍可能执行您并不真正需要的操作。特别是如果你的数字格式相当简单，即你不不断更改格式标志，你没有替换字符的映射(即你不使用有趣的std::ctype<char>分面(等，使用自定义std::num_put<char>方面可能是合理的：为整数类型创建一个快速但简单的格式化函数，为浮点创建一个很好的格式化函数是相当容易的，而浮点在内部不使用snprintf()。

有些人建议使用内存映射文件，但这只有在事先知道目标文件的大小时才合理。如果是这种情况，这也是提高性能的好方法，否则不值得费心。请注意，您可以通过创建使用内存映射接口的自定义std::streambuf，将流格式化用于内存映射文件(或者更一般地说，与任何类型的输出接口一起使用(。我发现内存映射有时在将它们与std::istream一起使用时有效。在许多情况下，差异并不重要。

很久以前，我编写了自己的 IOStreams 和语言环境实现，它没有遇到上面提到的一些性能问题(它可以从我的网站上获得，但它有点陈旧，我已经有近 10 年没有碰过它了(。在这个实现中还有很多东西可以改进，但我还没有准备好在某处发布的最新实现。很快，希望 - 这是我近 10 年来一直在思考的事情，不过......

n不会(不一定(刷新输出，而打印std::endl或std::flush会。

如果您想要快速写入并且不在乎数据是否在那里，直到您完全完成，那么请使用n进行所有写入，并且不必担心(因为关闭文件也会刷新流(。

如果你仍然没有得到你想要的性能，你可以使用 fstream：：read(char*， int( - 它允许你读取你想要的任何大小的数据块(尝试更大的块，看看是否有帮助(。

，endl刷新流。不要将其用于大文件。

此外，请确保设置流缓冲区。至少在未设置缓冲区时，MSVC 实现一次将 1 个字符复制到filebuf(请参阅streambuf::xsputn(。这可能会使应用程序受 CPU 限制，从而导致较低的 I/O 速率。

因此，在编写之前，请在代码中添加类似以下内容：

char buf[256 * 1024];
mystream.rdbuf()->pubsetbuf(buf, sizeof(buf));

_{注意：您可以在此处找到完整的示例应用程序。}