屏幕/标准输出的I / O.

Question

我注意到在我编写的任何程序中，如果我对显示器进行大量打印（即printf或fprintf (stderr, "...")），执行时间会明显变慢。

我认为由于磁盘的物理限制，写入磁盘的速度会很慢。我不确定为什么打印到屏幕会显着减慢程序。

Answer 1

写入终端的速度并不快，并且设计得不够快，因为通常只有stdout的内容就是那些受到他或她读取内容速度限制的用户的信息。

当您在终端上写信时。 linux，发生以下事情（也许）。在每两个连续步骤之间调用内核：

1. 您的程序发出写入系统调用以写入数据。
2. 内核恢复终端仿真器并生成写入终端设备的数据
3. 终端仿真器呈现其帧的新状态并将其发送到X服务器
4. X服务器操纵内存映射显示区域
5. 内核告诉您的显卡交换缓冲区

这些步骤很多......由于终端输出通常只是行缓冲，所以这种情况经常发生。

Answer 2

根据屏幕的类型，屏幕的大小，显卡或输出的任何内容，是的，打印内容可以为执行时间增加大量时间。打印到磁盘很可能实际上更快 - 磁盘每秒可能需要几兆字节（理论上在现代SATA驱动器上大约需要300-600MB / s，但实际上，迟早它会比磁盘慢，因为磁盘实际上需要将数据移动到磁盘内的盘片上 - 但它们也有大型缓存，因此写入16MB或32MB可能需要相当长的时间）。尝试在代码中添加一些时间戳（如果还没有）并将myprog与myprog > file和myprog > /dev/null进行比较（或NUL：如果您是Windows），并查看哪一个需要更多时间 - 我打赌它是进入屏幕的那个 - 写入空设备是最快的，但只是一点点。

打印到屏幕的最大问题是滚动 - 它意味着“随机播放”，即使使用巧妙的硬件，也可能会有相当多的像素进行随机播放。请记住，现代图形卡更倾向于绘制3D，这与滚动2D文本屏幕的方式完全不同。

当然，最重要的是，你的应用程序本身需要更多的时间，因为你正在调用printf或类似的函数，这些函数并不是完全无关紧要的，所以如果你打印很多东西，printf本身需要一些时间 - 对于具有简单代码的程序，这可以是实际工作所需时间的10倍，即使数据变为“空”。

Answer 3

printf（）通常在打印到屏幕（终端）时进行行缓冲，这会使输出变慢。

您可以使用 setvbuf() 设置stdout的缓冲区大小。