我想比较使用 Python 和 C 从标准输入读取字符串输入的行,并且震惊地看到我的 C 代码的运行速度比等效的 Python 代码慢一个数量级。由于我的 C++ 生锈了,而且我还不是 Python 专家,请告诉我我做错了什么或者我误解了什么。
(TLDR 回答:包括声明:cin.sync_with_stdio(false)或者只是使用fgets。
cin.sync_with_stdio(false)
fgets
TLDR 结果:一直向下滚动到我的问题的底部并查看表格。)
C++ 代码:
#include <iostream> #include <time.h> using namespace std; int main() { string input_line; long line_count = 0; time_t start = time(NULL); int sec; int lps; while (cin) { getline(cin, input_line); if (!cin.eof()) line_count++; }; sec = (int) time(NULL) - start; cerr << "Read " << line_count << " lines in " << sec << " seconds."; if (sec > 0) { lps = line_count / sec; cerr << " LPS: " << lps << endl; } else cerr << endl; return 0; } // Compiled with: // g++ -O3 -o readline_test_cpp foo.cpp
Python等价物:
#!/usr/bin/env python import time import sys count = 0 start = time.time() for line in sys.stdin: count += 1 delta_sec = int(time.time() - start_time) if delta_sec >= 0: lines_per_sec = int(round(count/delta_sec)) print("Read {0} lines in {1} seconds. LPS: {2}".format(count, delta_sec, lines_per_sec))
这是我的结果:
$ cat test_lines | ./readline_test_cpp Read 5570000 lines in 9 seconds. LPS: 618889 $ cat test_lines | ./readline_test.py Read 5570000 lines in 1 seconds. LPS: 5570000
我应该注意到我在 Mac OS X v10.6.8 (Snow Leopard) 和 Linux 2.6.32 (Red Hat Linux 6.2) 下都试过这个。前者是 MacBook Pro,后者是非常强大的服务器,并不是说这太中肯了。
$ for i in {1..5}; do echo "Test run $i at `date`"; echo -n "CPP:"; cat test_lines | ./readline_test_cpp ; echo -n "Python:"; cat test_lines | ./readline_test.py ; done Test run 1 at Mon Feb 20 21:29:28 EST 2012 CPP: Read 5570001 lines in 9 seconds. LPS: 618889 Python:Read 5570000 lines in 1 seconds. LPS: 5570000 Test run 2 at Mon Feb 20 21:29:39 EST 2012 CPP: Read 5570001 lines in 9 seconds. LPS: 618889 Python:Read 5570000 lines in 1 seconds. LPS: 5570000 Test run 3 at Mon Feb 20 21:29:50 EST 2012 CPP: Read 5570001 lines in 9 seconds. LPS: 618889 Python:Read 5570000 lines in 1 seconds. LPS: 5570000 Test run 4 at Mon Feb 20 21:30:01 EST 2012 CPP: Read 5570001 lines in 9 seconds. LPS: 618889 Python:Read 5570000 lines in 1 seconds. LPS: 5570000 Test run 5 at Mon Feb 20 21:30:11 EST 2012 CPP: Read 5570001 lines in 10 seconds. LPS: 557000 Python:Read 5570000 lines in 1 seconds. LPS: 5570000
微小的基准附录和回顾
为了完整起见,我想我会用原始(同步的)C++ 代码更新同一个盒子上同一个文件的读取速度。同样,这是针对快速磁盘上的 100M 行文件。这是比较,有几种解决方案/方法:
默认情况下,cin与 stdio 同步,这会导致它避免任何输入缓冲。如果您将其添加到 main 的顶部,您应该会看到更好的性能:
cin
std::ios_base::sync_with_stdio(false);
通常,当缓冲输入流时,不是一次读取一个字符,而是以更大的块读取流。这减少了通常相对昂贵的系统调用的数量。但是,由于FILE*基于的stdio和iostreams通常具有单独的实现,因此具有单独的缓冲区,如果两者一起使用,这可能会导致问题。例如:
FILE*
stdio
iostreams
int myvalue1; cin >> myvalue1; int myvalue2; scanf("%d",&myvalue2);
如果读取的输入cin比实际需要的多,则第二个整数值将不可用于scanf具有自己独立缓冲区的函数。这会导致意想不到的结果。
scanf
为了避免这种情况,默认情况下,流与stdio. 实现此目的的一种常见方法是根据需要使用函数cin一次读取每个字符。stdio不幸的是,这会带来很多开销。对于少量的输入,这不是一个大问题,但是当您读取数百万行时,性能损失是显着的。
幸运的是,库设计者决定如果您知道自己在做什么,您也应该能够禁用此功能以提高性能,因此他们提供了该sync_with_stdio方法。从这个链接(强调添加):
sync_with_stdio
如果关闭同步,则允许 C++ 标准流独立缓冲其 I/O,这在某些情况下可能会快得多。