以 C 和 C++ 最快的速度输出到文件

Fastest output to file in c and c++

本文关键字：速度 输出 文件 C++      更新时间：2023-10-16

我正在帮助某人解决有关 C 输出的问题，但我无法回答这个看似简单的问题，我想使用答案（在我的答案中），即：

在C/C++中输出到文件的最快方法是什么？

我在素数生成和数学算法优化方面做了很多工作，使用 C++ 和 Java，这有时对我来说是最大的障碍 - 我有时需要快速移动到文件中。

如果这个问题已经得到回答，请原谅我，但我已经在谷歌和 SO 上寻找了一段时间，但无济于事。

我并不期望有人做基准测试的工作 - 但有几种方法可以归档，我怀疑我都了解它们。

所以总结一下，

在

C 和 C++ 中输出到文件有哪些方法？

其中哪一个是/是更快的？

显然，从控制台重定向很糟糕。任何对printf、cout、fputc等的简要比较都会有所帮助。

编辑：

从评论中，

在

以下方面，cout 和 printf 有一个很好的基线测试：混合 cout 和 printf 以获得更快的输出

这是一个很好的开始，但不是我所问的最佳答案。例如，如果可能的话，它不处理注释中提到的 std：：ostreambuf_iterator<>。它也不处理 fputc 或提及控制台重定向（相比之下有多糟糕）（不是它需要）

编辑 2：

此外，为了论证我的历史案例，您可以假设输出的数据量几乎无限（程序实际上在较新的英特尔 i7 上运行数天，产生千兆字节的文本）

临时存储在这里非常有用 - 我知道您不能轻易缓冲千兆字节的数据。

函数如

fwrite、fprintf等。实际上正在执行write系统调用。与write的唯一区别是这些函数使用缓冲区来减少系统调用的数量。

所以，如果我需要在fwrite、fprintf和write之间进行选择，我会避免fprintf，因为它是一个不错但复杂的函数，可以做很多事情。如果我真的需要快速的东西，我会自己重新实现格式化部分，达到所需的最低限度。在fwrite和write之间，如果我需要写入大量小数据，我会选择fwrite，否则write可能会更快，因为它不需要整个缓冲系统。

据我所知，最大的瓶颈是一次写一个字符（例如，使用 fputc）。这与在内存中建立缓冲区并转储整个批次（使用 fwrite）相比。经验告诉我，使用 fputc 和编写单个字符要慢得多。

这可能是因为硬件因素，而不是任何一个功能更快。

输出性能的瓶颈是格式化字符。

在嵌入式系统中，我通过将文本格式化为缓冲区（字符数组）来提高性能，然后使用块写入命令（如 cout.write 或 fwrite）将整个缓冲区发送到输出。 这些函数绕过格式化，几乎直接传递数据。

在此过程中，您可能会遇到操作系统的缓冲。

瓶颈不是由于格式化字符的过程，而是由于对函数的多次调用。

如果文本是常量，不要调用格式化的输出函数，直接编写： 

static const char  Message[] = "Hello theren";
cout.write(&Message[0], sizeof(Message) - 1);  // -1 because the '' doesn't need to be written

cout 实际上比 printf 略快，因为它是一个模板函数，因此程序集是针对使用的类型预先编译的，尽管速度的差异可以忽略不计。我认为你真正的瓶颈不是语言发出的电话，而是你的硬盘写入速度。如果你真的想一路走下去，你可以创建一个多线程或网络解决方案，将数据存储在缓冲区中，然后慢慢地将数据写入与数据处理分开的硬盘驱动器。

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