在http://channel9.msdn.com/Events/GoingNative/2013/Writing-Quick-Code-in-Cpp-Quickly 50:40安德烈亚历山大夫斯库开了一个关于如何效率/慢速istream的笑话。
我过去遇到过一个问题，ostream很慢，并且fwrite明显更快（在主循环运行一次时减少了很多秒）但是我从来不理解为什么也没看过它。
什么使得C ++中的istream和ostream变慢？或者至少比其他东西（如fread / fget，fwrite）慢，这同样满足了需求。
实际上，IOStreams不一定要慢！然而，这是以合理的方式实现它们以使它们快速的问题。大多数标准C ++库似乎没有过多关注实现IOStreams。很久以前，当我的CXXRT仍然保持时，它与stdio一样快 - 正确使用时！
请注意，使用IOStreams的用户几乎没有性能陷阱。以下指南适用于所有IOStream实现，尤其适用于那些快速定制的实现：
std::cin，std::cout等时，你需要打电话给std::sync_with_stdio(false)！如果没有此调用，则需要使用标准流对象来与C的标准流同步。当然，当使用std::sync_with_stdio(false)时，假设你没有将std::cin与stdin混合，std::cout与stdout等。std::endl因为它要求任何缓冲区进行许多不必要的刷新。同样，不要设置std::ios_base::unitbuf或不必要地使用std::flush。virtual函数，这使得它变得非常慢。也许这可以让你知道你正在处理什么：
#include <stdio.h>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <fstream>
#include <time.h>
#include <string>
#include <algorithm>
unsigned count1(FILE *infile, char c) {
int ch;
unsigned count = 0;
while (EOF != (ch=getc(infile)))
if (ch == c)
++count;
return count;
}
unsigned int count2(FILE *infile, char c) {
static char buffer[8192];
int size;
unsigned int count = 0;
while (0 < (size = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), infile)))
for (int i=0; i<size; i++)
if (buffer[i] == c)
++count;
return count;
}
unsigned count3(std::istream &infile, char c) {
return std::count(std::istreambuf_iterator<char>(infile),
std::istreambuf_iterator<char>(), c);
}
unsigned count4(std::istream &infile, char c) {
return std::count(std::istream_iterator<char>(infile),
std::istream_iterator<char>(), c);
}
unsigned int count5(std::istream &infile, char c) {
static char buffer[8192];
unsigned int count = 0;
while (infile.read(buffer, sizeof(buffer)))
count += std::count(buffer, buffer+infile.gcount(), c);
count += std::count(buffer, buffer+infile.gcount(), c);
return count;
}
unsigned count6(std::istream &infile, char c) {
unsigned int count = 0;
char ch;
while (infile >> ch)
if (ch == c)
++count;
return count;
}
template <class F, class T>
void timer(F f, T &t, std::string const &title) {
unsigned count;
clock_t start = clock();
count = f(t, 'N');
clock_t stop = clock();
std::cout << std::left << std::setw(30) << title << "\tCount: " << count;
std::cout << "\tTime: " << double(stop-start)/CLOCKS_PER_SEC << "\n";
}
int main() {
char const *name = "equivs2.txt";
FILE *infile=fopen(name, "r");
timer(count1, infile, "ignore");
rewind(infile);
timer(count1, infile, "using getc");
rewind(infile);
timer(count2, infile, "using fread");
fclose(infile);
std::ifstream in2(name);
timer(count3, in2, "ignore");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count3, in2, "using streambuf iterators");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count4, in2, "using stream iterators");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count5, in2, "using istream::read");
in2.clear();
in2.seekg(0);
timer(count6, in2, "using operator>>");
return 0;
}
运行这个，我得到这样的结果（使用MS VC ++）：
ignore Count: 1300 Time: 0.309
using getc Count: 1300 Time: 0.308
using fread Count: 1300 Time: 0.028
ignore Count: 1300 Time: 0.091
using streambuf iterators Count: 1300 Time: 0.091
using stream iterators Count: 1300 Time: 0.613
using istream::read Count: 1300 Time: 0.028
using operator>> Count: 1300 Time: 0.619
这个（与MinGW）：
ignore Count: 1300 Time: 0.052
using getc Count: 1300 Time: 0.044
using fread Count: 1300 Time: 0.036
ignore Count: 1300 Time: 0.068
using streambuf iterators Count: 1300 Time: 0.068
using stream iterators Count: 1300 Time: 0.131
using istream::read Count: 1300 Time: 0.037
using operator>> Count: 1300 Time: 0.121
正如我们在结果中看到的那样，这并不是因为iostream明显缓慢。相反，很大程度上取决于你如何使用iostreams（以及较小程度上的FILE *）。这些实现之间也存在相当大的差异。
尽管如此，每个版本（fread和istream::read）的最快版本基本上是并列的。使用VC ++ getc比istream::read或istreambuf_iterator慢一点。
一句话：从iostreams获得良好的性能需要比FILE *更多的关注 - 但它肯定是可能的。它们还为您提供了更多选择：当您不关心速度时的便利性，以及与C风格I / O最佳匹配的性能，以及一些额外的工作。
虽然这个问题很老，但我很惊讶没有人提到过iostream对象的构造。
也就是说，无论何时创建STL iostream（和其他流变体），如果您单步执行代码，构造函数将调用内部Init函数。在那里，operator new被称为创建一个新的locale对象。同样，在毁灭时被毁灭。
这很可怕，恕我直言。并且肯定会导致缓慢的对象构造/破坏，因为在某些时候使用系统锁分配/释放内存。
此外，一些STL流允许您指定allocator，那么为什么locale创建不使用指定的分配器？
在多线程环境中使用流，您还可以想象每次构造新流对象时调用operator new所造成的瓶颈。
如果你问我，就像我现在发现自己一样糟透了！