为什么 ifstream::read 比使用迭代器快得多

Why is ifstream::read much faster than using iterators?

本文关键字：迭代器 快得多 ifstream read 为什么      更新时间：2023-10-16

实际上，有许多方法可以将文件读入字符串。两个常见的是使用 ifstream：：read 直接读取字符串和使用 steambuf_iterators 和 std：：copy_n：

使用 ifstream：：read：

std::ifstream in {"./filename.txt"};
std::string contents;
in.seekg(0, in.end);
contents.resize(in.tellg());
in.seekg(0, in.beg);
in.read(&contents[0], contents.size());

使用 std：：copy_n：

std::ifstream in {"./filename.txt"};
std::string contents;
in.seekg(0, in.end);
contents.resize(in.tellg());
in.seekg(0, in.beg);
std::copy_n(std::streambuf_iterator<char>(in), 
            contents.size(), 
            contents.begin();

许多基准测试表明，第一种方法比第二种方法快得多（在我的机器中使用 g++-4.9 时，使用 -O2 和 -O3 标志的速度大约快 10 倍），我想知道这种性能差异的原因可能是什么。

read是单个 iostream 设置（每个 iostream 操作的一部分）和对操作系统的单个调用，直接读取您提供的缓冲区。

迭代器的工作原理是使用 operator>> 重复提取单个char。由于缓冲区大小，这可能意味着更多的操作系统调用，但更重要的是，它还意味着重复设置和拆除iostream哨兵，这可能意味着互斥锁，通常意味着一堆其他东西。此外，operator>>是格式化操作，而read是未格式化的操作，这是每个操作的额外设置开销。

编辑：疲惫的眼睛看到istream_iterator而不是istreambuf_iterator。当然，istreambuf_iterator不做格式化输入。它在streambuf上称为sbumpc或类似的东西。仍然有很多调用，并使用缓冲区，它可能小于整个文件。

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