c++ - std::fstream 缓冲与手动缓冲(为什么手动缓冲有 10 倍增益)？

Question

我测试了两种书写配置:

1. Fstream 缓冲:

   // Initialization
   const unsigned int length = 8192;
   char buffer[length];
   std::ofstream stream;
   stream.rdbuf()->pubsetbuf(buffer, length);
   stream.open("test.dat", std::ios::binary | std::ios::trunc)
   
   // To write I use :
   stream.write(reinterpret_cast<char*>(&x), sizeof(x));
   

2. 手动缓冲:

   // Initialization
   const unsigned int length = 8192;
   char buffer[length];
   std::ofstream stream("test.dat", std::ios::binary | std::ios::trunc);
   
   // Then I put manually the data in the buffer
   
   // To write I use :
   stream.write(buffer, length);
   

我期待同样的结果...

但是我的手动缓冲将性能提高了 10 倍以写入 100MB 的文件，并且 fstream 缓冲与正常情况相比没有任何改变(没有重新定义缓冲区)。

有人对这种情况有解释吗？

编辑:这是新闻:刚刚在 super 计算机上完成的基准测试(Linux 64 位架构，持续英特尔至强 8 核，Lustre 文件系统和......希望配置良好的编译器) (而且我没有解释 1kB 手动缓冲区“共振”的原因......)

编辑 2:以及 1024 B 的共振(如果有人对此有想法，我很感兴趣):

Answer 1

这基本上是由于函数调用开销和间接性造成的。 ofstream::write() 方法继承自 ostream。该函数未内联在 libstdc++ 中，这是开销的第一个来源。然后 ostream::write() 必须调用 rdbuf()->sputn() 来进行实际的写入，这是一个虚函数调用。

最重要的是，libstdc++ 将 sputn() 重定向到另一个虚函数 xsputn()，它添加了另一个虚函数调用。

如果您自己将字符放入缓冲区，则可以避免这种开销。