為什麼 C 標準輸入讀取速度比 Python 慢，如何改進？

為什麼C 標準輸入讀取效率低於Python

比較Python 和C 從標準讀取字串輸入行的效能輸入（ stdin）時，出現了顯著的差異：C 代碼的運行速度顯著變慢。這促使我們調查造成這種性能差距的根本原因。

問題源自於 C 的預設設定。預設情況下，istream（例如 cin）與 stdio 同步，以避免輸入緩衝。為了最佳化效能，可以使用 std::ios_base::sync_with_stdio(false) 語句來停用此同步。此調整緩解了主要的效能限制。

標準輸入流在 Python 和 C 之間的設計上運作方式不同。 Python 通常是有緩衝的，而 C 的預設是無緩衝的。一般情況下，緩衝減少了系統調用，提高了效率。然而，C 中基於 FILE* 的 stdio 和 iostream 的單獨實作和緩衝區在一起使用時會帶來潛在問題。

為了避免緩衝區不一致和意外結果，C 預設將流與 stdio 同步。雖然這可以防止潛在的問題，但它會帶來開銷，特別是在處理大量輸入時。

為了實現最大效能，程式設計師可以使用sync_with_stdio方法來停用同步。此最佳化允許 C 標準流獨立緩衝，在某些場景下顯著提高速度。

效能基準

為了更全面的比較，這裡有各種方法的效能基準:

Implementation	Lines per second
Python (default)	3,571,428
cin (default/naive)	819,672
cin (no sync)	12,500,000
fgets	14,285,714
wc	54,644,808	(Not a fair comparison)

顯然，停用同步並使用fget 會顯著提高C 語言的效能.

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