C iostream の実装はどの程度効率的ですか?また、そのパフォーマンスに影響を与える要因は何ですか?

C 標準とパフォーマンス: iostream 実装の分析

標準では iostream の効率的な実装ガイドラインが規定されていますが、実際の実装のパフォーマンスは実装によって異なります。コンパイラ。

標準準拠と実装効率

C 標準では低い iostream パフォーマンスが要求されているという懸念にもかかわらず、C パフォーマンスに関する 2006 年技術レポートでは、本質的にはそうではないことを明らかにしています。前処理とリンカーの調整を通じて最適化することで、コンパイラは一部の非効率性を排除できます。

一般的な iostream 実装の分析

ベンチマークは、iostream と手動で管理されるバッファリング技術の間で大きなパフォーマンスの差異を示しています。ただし、通常のベクトル を使用する Visual C 2010 などの特定のコンパイラ実装は、イテレータは、競争力のあるパフォーマンスを発揮します。これは、コンパイラ内の特定の最適化が機能していることを示唆しています。

必須バッファーとの比較

iostream のパフォーマンスと必須のバッファリング実装の比較。これにより、不必要な再割り当てや余分な作業が回避されます。 、さまざまな iostream 実装の相対的な効率が明らかになります。平均して、stringbuf は、ベンチマークで非ポリモーフィックに使用されているにもかかわらず、未知の要因により他のメソッドより遅れています。

メモリ管理とオーバーヘッド

iostream の主な利点は次のとおりです。メモリセーフかつタイプセーフな設計により、型が正しい入出力操作が保証されます。ただし、頻繁なバッファーのチェックとデータ終了ポインターの更新が特定のシナリオで観察されるオーバーヘッドに寄与するため、この安全性には代償が伴います。

パフォーマンスに影響を与える要因

iostream のパフォーマンスは、転送されるデータ チャンク サイズに大きく依存します。ベンチマークのような小さなチャンクでは、バッファーのチェックと更新の影響が大きくなりますが、より大きなチャンクを処理すると、これらのコストが相殺され、手動バッファリングとのパフォーマンスのギャップが減少します。

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