为什么ostringstream比ofstream快答案

【问题标题】：Why is ostringstream faster than ofstream为什么ostringstream比ofstream快
【发布时间】：2011-07-08 17:07:07
【问题描述】：

要将多条数据写入文件，我有两种方法：

直接一一写入ofstream

ofstream file("c:\\test.txt");
for (int i = 0; i < 10000; ++i)
{
    file << data[i];
}

先写入istringstream，再写入ofstream

ostringstream strstream;
for (int i = 0; i < 10000; ++i)
{
    strstream << data[i];
}
ofstream file("c:\\test.txt");
file << strstream.str();

毫不奇怪，第二种方法更快，事实上，在我的 HP7800 机器上它比第一种方法快 4 倍。

但是为什么呢？我知道 ofstream 在内部使用 filebuf，而 ostringstream 正在使用 stringbuf - 作为缓冲区，它们都应该驻留在内存中，因此应该没有区别。

引擎盖下有什么区别？

【问题讨论】：

标签： c++ filestream iostream

【解决方案1】：

您是否经常使用std::endl 而不是'\n'？ std::endl 做了两件事：它将'\n' 插入到流中，然后将缓冲区刷新到磁盘。我已经看到代码说这样做会严重影响性能。（修复后代码运行速度提高了 5-10 倍。）
刷新到字符串缓冲区将比刷新到磁盘快得多，因此这可以解释您的发现。

如果不是这种情况，您可能会考虑增加缓冲区大小：

const std::size_t buf_size = 32768;
char my_buffer[buf_size];
ofstream file("c:\\test.txt");
file.rdbuf()->pubsetbuf(my_buffer, buf_size);

for (int i = 0; i < 10000; ++i)
{
    file << data[i];
}

【讨论】：

谢谢，这是由于附加 std::endl 频繁刷新造成的。事实证明，filebuf 和 stringbuf 都可以在内存缓冲区不够的时候增加它的内存缓冲区大小。见here
现在我在想为什么它为我们提供了一个 pubsetbuf 来设置缓冲区， - 也许当我们已经在内存中有一些内容时使用它，而不是附加它到 streambuf - 我们只是让 streambuf 指向它。
@lzprgmr: 1) 所以我的第一个假设是正确的。好的。 2) 流缓冲区通常不会增长它们的缓冲区，而是在溢出时刷新到设备。字符串流缓冲区是一个例外，因为它的“设备”是是一个内存缓冲区（您可以从中获取字符串）。 3）pubsetbuf()可以在您了解更多环境/设备时使用。然后，您可以为流提供您认为合适的任何大小的缓冲区。我不确定除了提供 custom-sized 缓冲区是否还有用例。
我做了一个测试，如果缓冲区的大小不够，filebuf 将被强制刷新 - 不要像 stringbuf 那样继续增长。
哇，从切换 endl 到 "\n" 的速度大幅提升，谢谢！

【解决方案2】：

磁盘很慢。许多小写比一个大写更昂贵。

【讨论】：

但这应该通过缓冲来避免。
ofstream 不会无限期缓冲，只要内部缓冲区达到阈值就会写入。
你知道阈值是多少吗？有没有参考。从this api 的描述来看，好像内存不够会增加内存。
@lzprgmr：抱歉，不知道，我相信这取决于实现。 sbi 的回答显示了如何更改它。

【解决方案3】：

这可能是特定操作系统的实施问题。另外我猜ofstream缓冲区（buflen）小于10000，典型值为4095。所以尝试使用i

第二种情况更快的原因：

在第一种情况下，当缓冲区已满 (buflen=4095bytes) 时，它会被写入磁盘。所以对于 i

在第二种情况下，所有数据首先在 RAM 中准备好，然后一次性刷新到硬盘。所以已经保存了两次刷新！

【讨论】：