為什么我的 C++ 程序比 Python 版本慢 100 倍？

Question

我想對一些編程語言進行比較，我拿了 C、C++ 和 Python。

這是我的測試循環的 C++ 代碼：

#include <iostream>


int main(){

for(int i=0;i<10000;i++){
std::cout<<i;
}

}

用 Code::blocks 的 GCC 編譯后（我認為它不會有很大的不同，而且這不僅僅是一個沒有優化的編譯問題，否則它只需要少 1000* 的時間），大約需要 3 ( 2 對於 C 版本）秒顯示全部（沒有換行符，給出文本湯）。

我做了一個簡單的 Python 版本：

for i in range(10000):
  print(i,end="")

它在 0.12 秒內運行。（使用 sys.write 0.05）

我的問題很簡單：為什么我的 C++ 程序這么慢？ （相對於這個簡單的Python版本）

Answer 1

在 Windows 上，如果 output 是交互式控制台，則默認行為是不緩沖標准輸出。 當其他平台做類似的事情時，再加上默認的 Windows 控制台速度非常慢，這意味着如果你 output 給它很多文本，你的程序會很慢。

另一方面，Python 默認采用基於行的緩沖方法。 這樣它只會在運行時嘗試繪制到標准輸出一次。

對於 Python 端，如果您使用如下命令運行腳本：

python -u script_name.py

就控制台而言，它應該花費與 C/C++ 版本一樣長的時間，大致是因為它正在做相同數量的工作。

另一方面，如果您像這樣運行 C++ 程序：

    auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        std::cout << i;
    }
    std::cout << std::endl;

    auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    setvbuf(stdout, NULL, _IOLBF, 8192);
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        std::cout << i;
    }
    std::cout << std::endl;

    auto t3 = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    std::cout << "Default behavior: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(t2 - t1).count() << std::endl;
    std::cout << "Buffered behavior: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(t3 - t2).count() << std::endl;

這將顯示使用默認緩沖模式與更類似於 Python 緩沖技術的緩沖模式對性能的影響。

在我的機器上，它最后輸出這個，顯示緩沖速度超過 20 倍：

Default behavior: 751
Buffered behavior: 34