c++ - 为什么 C++ 中的缓冲很重要？

Question

我尝试打印 Hello World 200,000 次，但我花了很长时间，所以我不得不停下来。但是在我添加一个 char 数组作为缓冲区之后，只用了不到 10 秒。为什么？

添加缓冲区之前:

#include <iostream> 
using namespace std;

int main() {
        int count = 0;
        std::ios_base::sync_with_stdio(false);
        for(int i = 1; i < 200000; i++)
        {       
                cout << "Hello world!\n";
                count++;
        }
                cout<<"Count:%d\n"<<count;
return 0;
}

这是在添加缓冲区之后:

#include <iostream> 
using namespace std;

int main() {
        int count = 0;
        std::ios_base::sync_with_stdio(false);
        char buffer[1024];
        cout.rdbuf()->pubsetbuf(buffer, 1024);
        for(int i = 1; i < 200000; i++)
        {       
                cout << "Hello world!\n";
                count++;
        }
                cout<<"Count:%d\n"<<count;
return 0;
}

这让我想到了 Java。使用 BufferReader 读取文件有什么好处？

Answer 1

就文件操作而言，写入内存 (RAM) 总是比直接写入磁盘上的文件要快。

为了说明，让我们定义:

• 对磁盘上文件的每次写入 IO 操作花费 1 毫秒
• 通过网络对磁盘上的文件进行每次写入 IO 操作需要 5 毫秒
• 对内存的每次写入 IO 操作花费 0.5 毫秒

假设我们必须将一些数据写入文件 100 次。

案例一:直接写入磁盘文件

100 times x 1 ms = 100 ms

案例2:通过网络直接写入磁盘上的文件

100 times x 5 ms = 500 ms

案例 3:在写入磁盘文件之前先在内存中缓冲

(100 times x 0.5 ms) + 1 ms = 51 ms

案例 4:在通过网络写入磁盘上的文件之前在内存中进行缓冲

(100 times x 0.5 ms) + 5 ms = 55 ms

结论

在内存中缓冲总是比直接操作快。但是，如果您的系统内存不足并且必须与页面文件交换，它会再次变慢。因此，您必须平衡内存和磁盘/网络之间的 IO 操作。