c++ - 为什么 getchar_unlocked() 比其他方法更快？

Question

我知道这段代码是如何工作的，但我找不到为什么这段代码比其他输入/输出方法更快？？？

int read_int() {
  char c = getchar_unlocked();
  while(c<'0' || c>'9') c = getchar_unlocked();
  int ret = 0;
  while(c>='0' && c<='9') {
    ret = 10 * ret + c - 48;
    c = getchar_unlocked();
  }
  return ret;
}

Answer 1

scanf("%d\n", &x) 必须解析格式字符串并在读取前后锁定流。

std::cin >> x 也可能会进行锁定，并且它可能必须与 stdin 同步，并且可能需要经过一些抽象层。

有了上面的内容，您只进行一种类型的输入解析(因此无需解析格式字符串并根据它决定要做什么)，最重要的是，您不会锁定流。

锁定流由 POSIX 和 glibc 强制要求使用递归互斥来防止多个线程(即使在单线程环境中)同时访问 stdin FILE(这会破坏它)。这些互斥量非常昂贵(您的 read_int 应该比 scanf("%d",&x) 快几倍(fivish？))。

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关于您的实现，除了解决魔数(Magic Number)问题外，您也应该检测 getchar_unlocked 中的故障，并通过单独的 channel 报告这些故障——例如，通过传入的指针返回解析的整数并使用返回状态进行错误报告。

如果你想要线程安全，你仍然可以使用 getchar_unlocked 来获得比 getchar 更快的速度，但是你必须 flockfile(stdin); 和 funlock(stdin); 在您的 read_int 函数的开头和结尾(分别)。