ifstream 和 boost：：iostream 在 Linux 和 Windows 上的性能比较

问：

我需要良好的性能才能在我的实际程序中读取二进制文件。所以我尝试使用内存映射来提高读取速度。在第一次尝试中，我尝试使用 boost：：iostream，所以我写了一个小程序来测试性能：

#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <cassert>
#include <chrono>
#include <boost/iostreams/device/mapped_file.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>

namespace fs = std::filesystem;

template<typename TYPE>
inline void read_binary_file_ifstream(const fs::path filename, std::vector<TYPE>& result)
{

  std::ifstream file(filename, std::ios::in | std::ios::binary);

  size_t filesize = fs::file_size(filename);

  assert(filesize%sizeof(TYPE) == 0);
  result.resize(filesize/sizeof(TYPE));

  file.read(reinterpret_cast<char *>(result.data()), filesize);

  file.close();
}

template<typename TYPE>
inline void read_binary_file_boost(const fs::path filename, std::vector<TYPE>& result)
{

  using boost::iostreams::mapped_file_source;
  using boost::iostreams::stream;

  size_t filesize = fs::file_size(filename);

  assert(filesize%sizeof(TYPE) == 0);
  result.resize(filesize/sizeof(TYPE));

  mapped_file_source mmap(filename.string().c_str());
  stream<mapped_file_source> file(mmap, std::ios::binary);

  file.read(reinterpret_cast<char *>(result.data()), filesize);
}

int main()
{
  fs::path path = "idx-position-Deces_Agit_FrHex_aPartir1979_Dom_aPartir2000_enCours-liens_age_tranche_age#age_quinquenal_0_100.dat";
  std::cout << "file size : " << fs::file_size(path) << std::endl;

  std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, end;

  start = std::chrono::system_clock::now();
  for(int i = 0; i<10; ++i)
  {
    std::vector<uint32_t> result;

    read_binary_file_ifstream<uint32_t>(path, result);
  }
  end = std::chrono::system_clock::now();
  std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end-start;
  std::cout << "elapsed time ifstream : " << elapsed_seconds.count() << "s\n";

  start = std::chrono::system_clock::now();
  for(int i = 0; i<10; ++i)
  {
    std::vector<uint32_t> result;

    read_binary_file_boost<uint32_t>(path, result);
  }
  end = std::chrono::system_clock::now();
  elapsed_seconds = end-start;
  std::cout << "elapsed time boost iostream : " << elapsed_seconds.count() << "s\n";


  return 0;
}

我使用 cmake 进行编译：

cmake_minimum_required(VERSION 3.1)


project (boost_io)

set(Boost_USE_STATIC_LIBS OFF)
set(Boost_USE_MULTITHREADED ON)
set(Boost_USE_STATIC_RUNTIME OFF)
find_package(Boost COMPONENTS iostreams REQUIRED)

add_executable(boost_io main.cpp)

target_compile_features(boost_io PRIVATE cxx_std_17)

target_include_directories(boost_io
  PUBLIC
  $<$<PLATFORM_ID:Windows>: ${PARENT_DIR_INSTALL_PREFIX}/Boost/include >
  )
  
target_link_libraries(boost_io
  PUBLIC
  Boost::iostreams 
  -lstdc++fs)

我尝试了两个系统：Linux 和 Windows（visual studio 2019 生成器）。在linux上，我的结果相当不错：

file size : 3202777528
elapsed time ifstream : 10.1622s
elapsed time boost iostream : 8.10151s

但是在Windows上，我得到了令人惊讶的结果：

file size : 3202777528
elapsed time ifstream : 30.6484s
elapsed time boost iostream : 77.9328s

我的电脑处于双启动状态，因此它是相同的 ssd 磁盘。读取的文件完全相同。我的 boost 版本在 Windows 上是 1.75（我认为在 linux 上更旧，我已经安装了带有 apt 的 boost）。那么为什么我有这些差异，以及为什么 boost 的内存映射在带有 Visual Studio 19 生成器的 Windows 上如此缓慢。它们是快速读取二进制文件的更好方法吗？