重定向到文件的 c++ cout 比使用 ofstream 慢

Question

我有一个应用程序必须遍历每个字符（以检查一些特殊情况）并使用 ostream put 方法将其写入流。

当 ostream* 指向文件流时，它的执行速度比 ostream* 指向被重定向到文件的 cout 时快得多。

在这个 (https://stackoverflow.com/a/1697906/12074577) 答案中，我看到使用 fstream 可能会更快，因为与 cout 相比，缓冲层多了一层。 我以为当我知道输出要到 cout 时，我可以通过一个字符串缓冲区，当缓冲区已满时，将其附加到 cout。 这样我获得了另一层缓冲，性能会有所提高。

所以我这里有一个写 3200 万行的测试，每行是一个十个字符的字符串。 我使用 cout、fstream 和 stringbuffer 编写它们，后来附加到 cout。

void print_to_ostream(ostream *out, string& ones)
{
    for (int i = 0; i < 32000000; ++i){

            const char* ones_char = ones.c_str();
            for (int j = 0; j < ones.size(); ++j ){
                out->put(ones_char[j]);
            }
        }
}

int main(void){
    string ones ="1111111111";


    ostream *out = &cout;
    size_t cout_time = 0;
    size_t file_time = 0;
    size_t cout_buffered_time = 0;

    // print cout using ostream
    mono_tick_timer time;
    print_to_ostream(out, ones);
    cout_time += time.tick();

    // write to file using ostream
    ofstream file("/tmp/test_file");
    out = &file;
    time.tick();
    print_to_ostream(out, ones);
    file_time += time.tick();

    // ***optional solution***
    // print to cout but passing through a string buffer
    stringstream buffer;
    out = &buffer;

    time.tick();
    print_to_ostream(out, ones);
    cout_buffered_time += time.tick();
    cout << buffer.str();
    size_t buf_to_cout = time.tick();


    std::cerr << "cout time: " <<  (double)cout_time / 1e6 << endl;
    std::cerr << "file time: " <<  (double)file_time / 1e6 << endl;
    std::cerr << "cout buffered time: " <<  (double)cout_buffered_time / 1e6 << endl;
    std::cerr << "buf_to_cout: " <<  (double)buf_to_cout / 1e6 << endl;

    return 0;

}

运行./a.out > /tmp/test_times的结果 如下（毫秒）：

cout time: 4773.62
file time: 2391.52
cout buffered time: 2380.83
buf_to_cout: 131.615

我的底线问题是：在将所有内容附加到 cout 之前使用 stringstream 作为缓冲区是一个好的解决方案吗？ 考虑到有时 cout 被重定向到一个文件的大输出，有时它只是被打印到控制台？

这些解决方案是否有我没有想到的负面影响？ 还是有更好的我没想到的？

Answer 1

全局流（例如std::cout）默认为sync_with_stdio，而std::ofstream不是：

默认情况下，所有八个标准 C++ 流都与其各自的 C 流同步。

如果关闭同步，则允许 C++ 标准流独立缓冲其 I/O，这在某些情况下可能会快得多。

尝试使用std::cout.sync_with_stdio(false); 将其关闭。