为什么 C 行读取速度比 Python 慢，如何优化？

C 和 Python 中行读取的性能比较：为什么 C 较慢？

当比较使用 C 和 Python 从标准输入读取行的性能时，您可能会发现令人惊讶的是，C 代码的运行速度往往比 Python 代码慢得多。这可以归因于两种语言默认输入/输出 (I/O) 设置的根本差异。

理解 C 的输入/输出特性

默认情况下，C 输入流cin 与标准 I/O (stdio) 系统同步。这意味着 cin 避免任何输入缓冲并根据需要逐字符读取数据。虽然这种方法可以防止将 C I/O 流与 stdio 函数混合时出现潜在问题，但它会带来性能损失，尤其是在读取大量数据时。

Python 的默认输入缓冲

相比之下，Python默认情况下使用缓冲输入。当从 Python 中的标准输入读取时，解释器会以更大的块读取输入，从而减少所需的系统调用数量。缓冲通过最小化与系统调用相关的开销来提高性能，并且可以显着加快输入处理速度。

禁用 C 流同步

要实现与 C 中的 Python 类似的性能，您可以显式禁用同步通过使用 ios_base::sync_with_stdio(false) 方法在 cin 和 stdio 之间进行切换。这允许 cin 独立缓冲输入，从而提高性能。

其他优化：使用 fgets

不要使用 getline(cin, input_line)，而是考虑使用 fgets(input_line, sizeof(input_line) ，标准输入）直接。 fgets 是一个 C 函数，它从流中读取一行输入并将其存储在字符数组中。通过避免 cin 流，您可以进一步减少开销并可能提高性能。

比较结果

提供的表格总结了 C 和 Python 中不同方法的行读取速度：

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 (not fair comparison)	54,644,808

从结果中可以明显看出，默认的 C 实现的执行速度明显慢于 Python。但是，通过禁用流同步或直接使用 fgets，您可以在 C 中获得相当或更好的性能。

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