c++ - 允许 C++ 和 C 流独立缓冲的潜在好处是什么？

Question

C++ iostreams 控制 C++ 流是否必须通过 std::ios_base::sync_with_stdio() 与 C 流同步。关闭流同步允许标准库实现为 C++ 流和 C 流使用独立的非同步缓冲区，以潜在地提高性能。

为什么让实现者为 C 和 C++ 流使用单独的独立 io 缓冲区集敞开大门被认为很重要？与一组 io 缓冲区相比，我看不出这可能如何提高性能。在程序级别允许标准库使用一组 io 缓冲区可以减少对底层 OS io 设施的通常昂贵的调用次数，但是两组 io 缓冲区的优势是什么？

C 和 C++ 流的单独缓冲区是否有技术原因可以提高性能，或者该设计只是历史产物？

这是否与委员会希望 C++ 实现者能够通过在其现有 C 标准库实现的基础上构建来实现 C++ 标准库有某种关系？

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我要寻找的不仅仅是“标准这么说”。

如果需要操作系统特性来解释基本原理，欢迎使用真实操作系统提供的 io 设施作为示例或解释假设但合理的操作系统的答案。

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编辑:澄清一下，问题不是为什么同步流会损害性能。问题是为什么 C++ 标准是在假设可能有两组 io 缓冲区的情况下设计的，以及为什么保持这种可能性对实现者有用。 std::ios_base::sync_with_stdio() 恰好是这个假设的结果。

Answer 1

与一些编写来规定尚未构建的事物的行为的标准不同，C++ 标准与 C 标准一样，编写来描述已经存在的事物的行为。该标准的作者希望避免任何会导致难以为平台设计符合标准的 C++ 实现的事情，该平台可以像该平台的早期准标准实现一样工作。

如果某些实现的 C++ 流支持标准未强制要求的一些额外的特定于平台的功能，则符合标准的 C++ 实现可能无法同时支持这些功能，同时还使用与 C 中相同的缓冲结构<stdio.h>包裹。标准的作者可能无法避免要求实现不能支持这种增强的语义，或者允许它们独立于 <stdio.h> 的流来缓冲它们的流。 .鉴于没有什么可以阻止特定的实现来保证两个库的流将使用相同的缓冲区，无论标准是否需要它，如果存在任何有用的实现功能的更强要求的可能性，后一种选择将是有意义的。