C++ 和 C 文件 I/O

很多。缺点也是。有关详细信息，请参阅 C++ 语言常见问题解答。简而言之：类型安全和用户定义的类型。

std：：ifstream 和 std：：ofstream 已在 STL 库中。您不必创建自己的。

主要优点是所有输出和输入都是类型安全的。

C 和 C++ 是两种不同的语言。C++ 文件 io 需要一些时间来适应，但是一旦你使用算法、异常等，它们往往会非常自然地到位。

意见

我不知道有任何使用 C++ 流的真实项目。它们太慢且难以使用。有几个较新的库，如 FastFormat 和 Boost 版本，声称更好，上一期 ACCU Overload 杂志中有一篇关于它们的文章。就我个人而言，在过去的 15 年左右的 C++ 中使用了 c FILE 库，我认为没有理由改变。

速度

这里有一个小测试程序（我快速拼凑起来）来展示基本的速度问题：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

#include<iostream>
#include<fstream>

using namespace std;

int main( int argc, const char* argv[] )
    {
    const int max = 1000000;
    const char* teststr = "example";

    int start = time(0);
    FILE* file = fopen( "example1", "w" );
    for( int i = 0; i < max; i++ )
        {
        fprintf( file, "%s:%d\n", teststr, i );
        }
    fclose( file );
    int end = time(0);

    printf( "C FILE: %ds\n", end-start );

    start = time(0);
    ofstream outdata;
    outdata.open("example2.dat");
    for( int i = 0; i < max; i++ )
        {
        outdata << teststr << ":" << i << endl;
        }
    outdata.close();
    end = time(0);

    printf( "C++ Streams: %ds\n", end-start );

    return 0;
    }

以及我电脑上的结果：

C FILE: 5s
C++ Streams: 260s

Process returned 0 (0x0)   execution time : 265.282 s
Press any key to continue.

正如我们所看到的，这个简单的例子慢了 52 倍。我希望有办法让它更快！

注意：在我的示例中将 endl 更改为“\n”改进了 C++ 流，使其仅比 FILE* 流慢 3 倍（感谢 jalf），可能有办法使其更快。

使用难度

我不能说 printf（） 并不简洁，但它更灵活 （IMO） 并且更易于理解，一旦你通过了宏代码的初始 WTF。

double pi = 3.14285714;
    
cout << "pi = " << setprecision(5)  << pi << '\n';
printf( "%.5f\n", pi );
    
cout << "pi = " << fixed << showpos << setprecision(3) << pi << '\n'; 
printf( "%+.3f\n", pi );
    
cout << "pi = " << scientific << noshowpos << pi<< '\n';
printf( "%e\n", pi );

问题

是的，可能需要更好的C++库，可能是FastFormat就是那个库，只有时间会证明一切。

戴夫

对我来说，消除缓冲区溢出似乎是 C++ 的一大胜利。

请看一下

http://www.ddj.com/cpp/184403651

那么您将更喜欢 C++ I/O 而不是 C I/O。

简而言之，如果您在读取或写入之前知道数据大小并且速度，则首选 C。 如果您不知道数据大小和高效代码，则首选 C++。

printf（）/fwrite 样式 I/O 和 C++ IO 流格式之间的性能差异在很大程度上取决于实现。一些实现（例如可视化 C++）在 FILE * 对象之上构建其 IO 流，这往往会增加其实现的运行时复杂性。但是请注意，以这种方式实现库没有特别的限制。

在我个人看来，C++ I/O 的好处如下：

• 如前所述，类型安全。
• 实施的灵活性。可以编写代码来执行特定的格式设置或输入到泛型 ostream 或 istream 对象或从泛型 ostream 或 istream 对象输入。然后，应用程序可以使用任何类型的派生流对象调用此代码。如果我针对文件编写和测试的代码现在需要应用于套接字、串行端口或其他类型的内部流，则可以创建特定于该类型 I/O 的流实现。
• 语言环境设置的灵活性：在我看来，使用单一全局语言环境的 C 方法存在严重缺陷。我遇到过这样的情况：我调用了库代码（DLL），这些代码更改了代码下的全局区域设置，并完全搞砸了我的输出。C++ 流允许您将任何语言环境灌输给流对象。

为了回应David Allan Finch的回答，我修复了他的基准测试代码中的一个错误（他在每一行之后刷新了C++版本中的流），并重新运行了测试：

C++ 循环现在如下所示：

start = time(0);
{
    ofstream outdata("example2.txt");
    for( int i = 0; i < max; i++ )
    {
        outdata << teststr << ":" << i << "\n"; // note, \n instead of endl
    }
}
end = time(0);

我运行了 10000000 次迭代（比原始代码多 10 倍，因为否则，数字太小了，以至于 time（） 糟糕的分辨率无法给我们任何有意义的东西）） 输出为：

G++ 4.1.2:
C FILE: 4s
C++ Streams: 6s

MSVC9.0:
C FILE: 10s
C++ Streams: 23s

（注意，MSVC 版本在我的笔记本电脑上运行，硬盘速度明显较慢）

但这给了我们 1.5-2.3 倍的性能差异，具体取决于实现。和其他外部因素。

每当我需要在 C++ 文件中获取输入/输出时，我只使用两行。

freopen("input.txt","r",stdin); // for input from file
freopen("output.txt","w",stdout);// for output from file

现在，您可以像往常一样从控制台扫描变量，并且您打印为输出的任何内容都将显示output.txt文件中。

所以我不认为 c++ 中的文件 I/O 很难，它比 c 容易得多。

更现代的更新....在GCC 9.2的快速C++基准测试中运行了类似的代码，现在C++ iostream显示为与等效C IO相比略快（1.1x）。注意：使用“\n”而不是 std：：endl 以避免刷新问题。来自快速 c++ 基准测试的图表和实际代码

#include<iostream>
#include<fstream>

static void cIO(benchmark::State& state) {
  // Code inside this loop is measured repeatedly

  FILE *file{fopen("/tmp/example1.dat","w")};
  const char* teststr = "example";
  auto i{0};
  for (auto _ : state) {
   fprintf( file, "%s:%d\n", teststr, i++ );
  }
 fclose(file);
}
// Register the function as a benchmark
BENCHMARK(cIO);

static void cppIO(benchmark::State& state) {
  // Code before the loop is not measured
  std::ofstream outdata;
  outdata.open("/tmp/example2.dat");
  const char* teststr = "example";
  auto i{0};
  for (auto _ : state) {
   outdata << teststr << ":" << i++ << "\n";
  }
  outdata.close();
}
BENCHMARK(cppIO);

我没有看到提到的一件事是 cpp 流（至少是 cin、cout 等）使用 .std::ios_base::sync_with_stdio(false)