為什么ifstream :: read比使用迭代器快得多？

Question

實際上，有許多方法可以將文件讀取為字符串。 兩種常見的方法是使用ifstream :: read直接讀取字符串，並使用steambuf_iterators和std :: copy_n：

使用ifstream :: read：

std::ifstream in {"./filename.txt"};
std::string contents;
in.seekg(0, in.end);
contents.resize(in.tellg());
in.seekg(0, in.beg);
in.read(&contents[0], contents.size());

使用std :: copy_n：

std::ifstream in {"./filename.txt"};
std::string contents;
in.seekg(0, in.end);
contents.resize(in.tellg());
in.seekg(0, in.beg);
std::copy_n(std::streambuf_iterator<char>(in), 
            contents.size(), 
            contents.begin();

許多基准測試表明，第一種方法比第二種方法要快得多（在我的機器上使用g ++-4.9的情況下，同時使用-O2和-O3標志，速度大約要快10倍），我想知道造成這種差異的原因是什么？性能。

Answer 1

read是單個iostream設置（每個iostream操作的一部分）和對操作系統的單個調用，直接讀入您提供的緩沖區。

迭代器通過使用operator>>重復提取單個char來工作。 由於緩沖區的大小，這可能意味着需要進行更多的OS調用，但是更重要的是，這還意味着需要反復設置和拆除iostream哨兵，這可能意味着互斥鎖，並且通常還意味着很多其他東西。 此外， operator>>是格式化的操作，而read是未格式化的，這是每個操作的額外設置開銷。

編輯：疲倦的眼睛看到了istream_iterator而不是istreambuf_iterator。 當然，istreambuf_iterator不執行格式化輸入。 它在流緩沖上調用sbumpc或類似的名稱。 仍然有很多調用，並使用了緩沖區，該緩沖區可能比整個文件小。