c++ - 关于STL内部结构的问题

Question

我目前正在为二进制数据编写一些关于 IO 的抽象。在这一点上，我目前不确定 STL 在其中一些任务上的表现如何。例如，我有很多东西可以将二进制编码为 char * 或 std::vector。现在，每当我有这种字节类型的对象时，我要么使用 ostream::write() 编写它，要么在数组上执行 std::copy 到流上的 ostream_iterater。现在我想知道，拷贝将在内部做什么。

据我所知，STL 可以优化任何东西。例如，在理论上，使用 std::copy 存储字符的两个 vector 的拷贝不应逐字节缓慢地复制这些字符，而应使用系统原语来复制数据 block (如果可用)。这是如何在内部完成的。

我问这个的原因是因为我现在正试图将文件切换到映射内存而不是 std::ostreams。这意味着，写入 char* 数据将非常简单，但写入 vector 将是一个字节一个字节地进行。我必须在类里面为 STL 提供什么来优化复制(可能使用 memcpy)？我猜我需要正确类型的迭代器，但它们需要什么，这样 STL 就会知道它可以只进行 memcopy 而不是遍历它们。

我知道这会问很多我通常不应该关心的问题(封装原则通常是一件好事)。我当然知道 Knuths 优化规则，这就是为什么我关心 STL 的自动优化工具。

Answer 1

iostream 仅用于格式化(即文本)IO 。如果你想要二进制 IO，你必须使用 streambuf 类。

此外，iostream 以速度慢着称(出于各种原因，您的里程会有所不同)。

Iostreams 在内部使用 streambuf，它添加了一个间接层，并为您提供自动缓冲。如果您需要合理的二进制 IO 吞吐量，您可能希望直接使用 streambuf 派生类(如 fstreambuf)并对其进行基准测试(并禁用 synchronization with stdio)。

或者你可以直接使用mmap或者write。这些函数使用起来非常简单，围绕它编写自己的类应该很容易。

哦，不要对标准库的功能做出任何假设。如果您想了解更多关于它内部如何做事的信息，请查看 eg 的来源。 GNU 实现。