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为什么 C iostream 性能有时很慢，何时需要替代方案？

Susan Sarandon

Dec 31, 2024 pm 07:39 PM

Why is C iostream Performance Sometimes Slow, and When Are Alternatives Necessary?

C 标准库 iostream 的性能缓慢

虽然 C 标准库的 iostream 可能没有明确要求性能较差，但有关 C 性能的技术报告表明其处理的某些方面可能会导致

标准规定的低效率

根据报告，iostreams 实现通常涉及在多个方面分发处理。由于与每个构面操作相关的开销，这可能会导致固有的低效率。

构面和 Write()

虽然构面可能无法直接在 write( 中使用) ) 操作，分析您的 ostringstream 代码表明 std::basic_streambuf::xsputn() 花费了大量时间。此函数执行各种检查和更新，从而导致额外的处理开销。

现代编译器中的优化

报告提到某些编译器可能会采用预处理或高级链接技术来缓解与 iostream 相关的低效率问题。然而，目前尚不清楚有多少编译器已经整合了这些优化。

替代实现

在实践中，像 Visual C 2010 和 gcc 4.3.4 这样的编译器表现出具有竞争力的性能使用 Vector 时的手动缓冲区管理和简单的迭代器。这表明某些实现可能会为 iostream 提供优化的解决方案。

实际注意事项

在测试中观察到的 iostream 性能缓慢源于最坏的写入情况重复小块数据。在实际应用中，处理更大的数据块可以减少开销的影响，并允许 iostream 充分利用其内存安全和类型安全的设计优势。

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