为什么ifstream :: read比使用迭代器快得多？

Question

实际上,有很多方法可以将文件读入字符串.两个常见的是使用ifstream :: read直接读取字符串并使用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();

许多基准测试显示第一种方法比第二种方法快得多(在我的机器中使用g ++ - 4.9它使用-O2和-O3标志的速度大约快10倍)我想知道造成这种差异的原因可能是什么.性能.

Answer 1

read是单个 iostream 设置（每个 iostream 操作的一部分）和对操作系统的单个调用，直接读入您提供的缓冲区。

char迭代器的工作原理是重复提取单个operator>>. 由于缓冲区大小的原因，这可能意味着更多的操作系统调用，但更重要的是，它还意味着重复设置和拆除 iostream 哨兵，这可能意味着互斥锁，并且通常意味着一堆其他东西。此外，operator>>是格式化操作，而read是未格式化操作，这是每个操作的额外设置开销。

编辑：疲惫的眼睛看到了 istream_iterator 而不是 istreambuf_iterator。当然istreambuf_iterator不做格式化输入。它在streambuf 上调用sbumpc 或类似的东西。仍然有很多调用，并使用缓冲区，该缓冲区可能小于整个文件。