printf比std :: cout快5倍多？

Question

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <ctime>

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::clock_t start;
    double duration;    

    std::cout << "Starting std::cout test." << std::endl;
    start = std::clock();

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
        std::cout << "Hello, World! (" << i << ")" << std::endl;
    }

    duration = (std::clock() - start) / (double) CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << "Ending std::cout test." << std::endl;
    std::cout << "Time taken: " << duration << std::endl;

    std::system("pause");

    std::cout << "Starting std::printf test." << std::endl;
    start = std::clock();

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
        std::printf("Hello, World! (%i)\n", i);
        std::fflush(stdout);
    }

    duration = (std::clock() - start) / (double) CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << "Ending std::printf test." << std::endl;
    std::cout << "Time taken: " << duration << std::endl;

    system("pause");

    return 0;
}

现在，这是前五次运行的时间：

• std :: cout测试： 1.125秒; printf测试： 0.195秒
• std :: cout测试： 1.154秒; printf测试： 0.230秒
• std :: cout测试： 1.142秒; printf测试： 0.216秒
• std :: cout测试： 1.322秒; printf测试： 0.221秒
• std :: cout测试： 1.108秒; printf测试： 0.232秒

如您所见，使用printf然后fflush ing比使用std::cout少花费大约5倍的时间。

虽然我确实期望使用std::cout的<<运算符可能稍微慢一些（几乎是最小的），但我并没有为这个巨大的差异做好准备。 我做了一个公平的测试吗？ 如果是这样，那么是什么让第一次测试比第二次测试慢得多，如果他们基本上做同样的事情呢？

Answer 1

尝试这个：

#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <ctime>
#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[])
{
#if defined(NOSYNC)
    std::cout.sync_with_stdio(false);
#endif

    std::cout << "Starting std::cout test." << std::endl;

    std::clock_t start = std::clock();

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {   
        std::cout << "Hello, World! (" << i << ")" << std::endl;
    }   

    clock_t mid = std::clock();

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {   
        std::printf("Hello, World! (%i)\n", i); 
        std::fflush(stdout);
    }   

    std::clock_t end = std::clock();

    std::cout << "Time taken: P1 " << ((mid-start)*1.0/CLOCKS_PER_SEC) << std::endl;

    std::cout << "Time taken: P2 " << ((end-mid)*1.0/CLOCKS_PER_SEC) << std::endl;


    return 0;
}

然后我得到：

> g++ -O3 t13.cpp
> ./a.out
# lots of lines deleted
Time taken: P1 0.002517
Time taken: P2 0.001872

> g++ -O3 t13.cpp -DNOSYNC   
> ./a.out
# lots of lines deleted
Time taken: P1 0.002398
Time taken: P2 0.001878

所以P2时间不会改变。
但是使用std::cout.sync_with_stdio(false);可以改善P1时间（即std :: cout std::cout.sync_with_stdio(false); 。 因为代码不再试图保持两个流（std :: cout stdout）同步。 如果您正在编写纯C ++并且仅使用std :: cout而不是问题。

Answer 2

对于真正的苹果对苹果比较，重新编写测试，以便测试用例之间唯一的变化是使用的打印功能：

int main(int argc, char* argv[])
{
    const char* teststring = "Test output string\n";
    std::clock_t start;
    double duration;

    std::cout << "Starting std::cout test." << std::endl;
    start = std::clock();

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
        std::cout << teststring;
    /* Display timing results, code trimmed for brevity */

    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        std::printf(teststring);
        std::fflush(stdout);
    }
    /* Display timing results, code trimmed for brevity */
    return 0;
}

有了这个，你将只测试printf和cout函数调用之间的差异。 由于多次<<调用等，你不会产生任何差异。如果你试试这个，我怀疑你会得到一个非常不同的结果。

Answer 3

使用

cout << "\n";

防止缓冲。 快多了

Answer 4

and . 大约10年前，Scott Meyers测试了和的效率。 取决于编译器和环境，有时scanf / printf比iostream快20％，有时甚至快200％。 但iostream从未比scanf / printf更快。 根据另外两个给出的例子，scanf / printf仍然比iostream快。 然而，迈耶斯说：“在一个非常有用的计划中，没有任何差异。” 根据Google的编程风格（[ http://google-styleguide.googlecode.com/svn/trunk/cppguide.html] ），除日志记录外，不应使用流。 iostream的替代品就是自己封装scanf / printf。

Answer 5

我只有1台计算机的编程范围，所以测试不多。 无论如何，std :: cout使用精确的详细代码在我的构建上更快。 我正在使用Cpp14。

我只是觉得有些人会选择C ++。 是的C语言很棒，但从逻辑上讲，我看不出printf如何比std cout更快。 Printf必须在运行时从void指针进行类型转换。 Cout在编译时这样做。

Answer 6

我在笔记本电脑上试过这个测试，运行Windows 10，WSL Ubuntu，CLion 2018，GCC。 没有优化：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <ctime>

int main(int argc, char *argv[]) {
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);
    std::clock_t start;
    double duration1, duration2;

    std::cout << "Starting std::cout test.\n";
    start = std::clock();

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        std::cout << "Hello, World! (" << i << ")" << std::endl;
    }

    duration1 = (std::clock() - start) / (double) CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << "Starting std::printf test.\n";
    start = std::clock();

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        std::printf("Hello, World! (%i)\n", i);
        std::fflush(stdout);
    }

    duration2 = (std::clock() - start) / (double) CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << "Time taken: cout " << duration1 << std::endl;
    std::cout << "Time taken Printf: " << duration2 << std::endl;

    return 0;
}

结果：

Test1: Cout: 2.25, Printf: 2.45312  (Cout run first)
Test2: Cout: 2.42188, Printf: 2.07812 (Printf Run first)
Test3: Cout: 2.26562, Printf: 2.25 (Cout run first)
Test4: Cout 2.46875, Printf: 2.57812 (Printf run first)

TL; DR：使用std::ios_base::sync_with_stdio(false)和std::cin.tie(nullptr)使两个函数几乎相同。