c++ ostringstream 提高 IO 性能？答案

【问题标题】：c++ ostringstream improve IO performance?c++ ostringstream 提高 IO 性能？
【发布时间】：2016-09-25 10:53:10
【问题描述】：

当我尝试将一些字符串写入文件时，我注意到使用 ostringstream 可以提高性能。

下面的代码做了以下事情：
1.生成一些随机字符串
2. 使用 ostringstream
将其写入文件 3. 使用 ofstream 将其写入文件

#include <vector>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <sys/time.h>

using namespace std;

double timeGetTimeOfDay(){
    struct timeval t;
    gettimeofday(&t, NULL);
    return double(t.tv_sec) + double(t.tv_usec) / 1000000;
}

string genRandString(int length){
    string r;
    for(int i=0; i<length; i++)
        r.push_back(char('a' + rand()%26));
    return r;
}

void genRandStrings(vector<string>& allStrings, int count, int length){
    srand(unsigned(time(NULL)));
    for(int i=0; i<count; i++)
        allStrings.push_back(genRandString(length));
}

int main(){
    ofstream fout("temp");

    vector<string> allStrings;
    genRandStrings(allStrings, 100000, 100);

    // output method1
    double start = timeGetTimeOfDay();
    ostringstream os;
    for(int i=0; i<allStrings.size(); i++)
        os<<allStrings[i]<<endl;
    fout<<os.str();
    double end = timeGetTimeOfDay();
    cout<<end - start<<endl;

    // output method2
    start = timeGetTimeOfDay();
    for(int i=0; i<allStrings.size(); i++)
        fout<<allStrings[i]<<endl;
    end = timeGetTimeOfDay();
    cout<<end - start<<endl;

    fout.close();
    return 0;
}

在我的电脑上，ostringstream 使用 0.016933 秒，但 ofstream 使用 0.132003 秒

我不知道为什么会这样？
是不是因为使用ostringstream减少了IO的数量？
std::ofstream 是否有缓冲区来减少 IO 的数量？还是每次我们使用fout<< 都会是一个 IO？
而且，我们可以将其推广以提高从文件读取的性能吗？

【问题讨论】：

标签： c++ file io std

【解决方案1】：

第二种方法由于 std::endl （它正在放置换行符并刷新流）而破坏了内部缓冲。

通过将 std::endl 替换为 \n 并在写入所有数据后刷新流，第二种方法比第一种方法更快（字符串流成为额外开销）。

int main(){

    vector<string> allStrings;
    genRandStrings(allStrings, 100000, 100);

    // output method1
    {
        ofstream fout("temp1");                       // Distinct output file
        double start = timeGetTimeOfDay();
        ostringstream os;
        for(unsigned i=0; i<allStrings.size(); i++)
            os<<allStrings[i]<<'\n';                  // New line, only
        fout << os.str();
        fout.flush();                                 // Flushing output
        double end = timeGetTimeOfDay();
        cout<<end - start<<endl;
    }

    // output method2
    {
        ofstream fout("temp2");                       // Distinct output file
        double start = timeGetTimeOfDay();
        for(unsigned i=0; i<allStrings.size(); i++)
            fout<<allStrings[i]<<'\n';                // New line, only
        fout.flush();                                 // Flushing output
        double end = timeGetTimeOfDay();
        cout<<end - start<<endl;
    }
    return 0;
}

在我的系统上使用 g++ -std=c++14 -O3 编译的结果：

0.025744
0.0173609

【讨论】：