Использует ли C ++ ofstream для записи файлов буфер?
Ниже приведены две программы, которые записывают 50 000 000 байтов в файл.
Первая программа, написанная на C, использует буфер, который однажды заполняется до произвольного значения, записывает на диск и затем повторяет этот процесс до тех пор, пока не будут записаны все 50 000 000 байтов. Я заметил, что когда я увеличил размер буфера, программе потребовалось меньше времени для запуска. Например, при BUFFER_SIZE = 1 программе потребовалось ~ 88,0463 секунды, тогда как при BUFFER_SIZE = 1024 программе потребовалось всего ~ 1,7773 секунды. Лучшее время, которое я записал, было, когда BUFFER_SIZE = 131072. Когда BUFFER_SIZE увеличился выше, я заметил, что на самом деле это заняло немного больше времени.
Вторая программа, написанная на C ++, использует ofstream для записи по одному байту за раз. К моему удивлению, запуск программы занял всего ~ 1,87 секунды. Я ожидал, что это займет минуту или около того, как программа C с BUFFER_SIZE = 1. Очевидно, что C ++ ofstream обрабатывает запись файла иначе, чем я думал. По моим данным, он работает примерно так же, как файл C с BUFFER_SIZE = 512. Использует ли он какой-то закулисный буфер?
Вот программа на C:
<code>const int NVALUES = 50000000; //#values written to the file
const char FILENAME[] = "/tmp/myfile";
const int BUFFER_SIZE = 8192; //# bytes to fill in buffer before writing
main()
{
int fd; //File descriptor associated with output file
int i;
char writeval = '\0';
char buffer[BUFFER_SIZE];
//Open file for writing and associate it with the file descriptor
//Create file if it does not exist; if it does exist truncate its size to 0
fd = open(FILENAME, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, S_IRUSR|S_IWUSR);
for(i=0;i<NVALUES;i++)
{
//Package bytes into BUFFER_SIZE chunks
//and write a chunk once it is filled
buffer[i%BUFFER_SIZE] = writeval;
if((i%BUFFER_SIZE == BUFFER_SIZE-1 || i == NVALUES-1))
write(fd, buffer, i%BUFFER_SIZE+1);
}
fsync(fd);
close(fd);
}
</code>
Вот программа на C ++:
<code>int main()
{
ofstream ofs("/tmp/iofile2");
int i;
for(i=0; i<50000000; i++)
ofs << '\0';
ofs.flush();
ofs.close();
return 0;
}
</code>
Спасибо за ваше время.
Ответы на вопрос(3)
ostreams использует потоковый буфер, некоторый подкласс экземпляра шаблона basic_streambuf. Интерфейс basic_streambuf разработан так, что реализация может выполнять буферизацию, если в этом есть преимущество.
Однако это вопрос качества реализации. Реализации не обязаны делать это, но любая компетентная реализация будет.
Вы можете прочитать все об этом в главе 27 стандарта ISO, хотя, возможно, более читаемый источникThe C++ Standard Library: A Tutorial and Reference (поиск Гугл).
этот, ofstream имеет нутреннийfilebuf указатель, можно прочитать черезrdbuf функция, которая указыает наstreambuf объект, который это:
streambuf objects are usually associated with one specific character
sequence, from which they read and write data through an internal
memory buffer. The buffer is an array in memory which is expected to
be synchronized when needed with the physical content of the
associated character sequence.
Я ыделил ажные биты, кажется, что он использует буфер, но я не знаю или не ыяснил, что это за буфер.
все потоковые операции буферизируются, хотя по умолчанию стандартный ввод, вывод и вывод ошибок не являются такими, чтобы взаимодействия с C IO были менее удивительными.
Как уже упоминалось, есть базовый классstreambuf это используется за кулисами. Он снабжен собственным буфером, размер которого является деталью реализации.
Вы можете проверить (экспериментально), сколько этот буфер, используяstreambuf::in_avail, предполагая, что входной файловый поток и выходной файловый поток настроены с одинаковым размером буфера ...
Здесь вы можете сделать еще две операции, которые могут вас заинтересовать:
you can change thestreambuf object used by a stream, to switch to a custom version
you can change the buffer used by the streambuf object
оба должны быть сделаны сразу после создания потока или послеflushЧтобы некоторые данные не были потеряны ...
Чтобы проиллюстрировать изменение буфера, посмотритеstreambuf::putsetbuf:
#include <fstream>
#include <vector>
int main () {
std::vector<char> vec(512);
std::fstream fs;
fs.rdbuf()->pubsetbuf(&vec.front(), vec.size());
// operations with file stream here.
fs << "Hello, World!\n";
// the stream is automatically closed when the scope ends, so fs.close() is optional
// the stream is automatically flushed when it is closed, so fs.flush() is optional
return 0;
}
Теперь вы можете повторить эксперименты, которые вы проделали в C, чтобы найти лучшее место :)
ofs.flush();указывает на то.