Question

这个例程被称为无数次，用于创建大量数字的大型csv文件。有没有更有效的方法来解决这个问题？

    static std::string dbl2str(double d)
    {
        std::stringstream ss;
        ss << std::fixed << std::setprecision(10) << d;              //convert double to string w fixed notation, hi precision
        std::string s = ss.str();                                    //output to std::string
        s.erase(s.find_last_not_of('0') + 1, std::string::npos);     //remove trailing 000s    (123.1200 => 123.12,  123.000 => 123.)
        return (s[s.size()-1] == '.') ? s.substr(0, s.size()-1) : s; //remove dangling decimal (123. => 123)
    }

Answer 1

在开始之前，请检查此功能是否花费了大量时间。通过测量仪或其他方法进行测量。知道你称之为无数次是非常好的，但是如果事实证明你的程序仍然只花费1％的时间在这个函数上，那么你在这里做的任何事情都不可能使你的程序性能提高1％以上。如果是这种情况，你的问题的答案将是“为了你的目的不，这个功能不能显着提高效率，如果你尝试，你就是在浪费时间。”

首先，避免s.substr(0, s.size()-1)。这复制了大部分字符串和它使你的函数不符合NRVO的条件，所以我认为你通常会在返回时获得一份副本。所以我做的第一个改变是用以下代码替换最后一行：

if(s[s.size()-1] == '.') {
    s.erase(s.end()-1);
}
return s;

但如果表现是一个严重的问题，那么我就是这样做的。我不承诺这是最快的，但它避免了一些不必要的分配和复制的问题。涉及stringstream的任何方法都需要从字符串流到结果的副本，因此我们需要更低级别的操作snprintf。

static std::string dbl2str(double d)
{
    size_t len = std::snprintf(0, 0, "%.10f", d);
    std::string s(len+1, 0);
    // technically non-portable, see below
    std::snprintf(&s[0], len+1, "%.10f", d);
    // remove nul terminator
    s.pop_back();
    // remove trailing zeros
    s.erase(s.find_last_not_of('0') + 1, std::string::npos);
    // remove trailing point
    if(s.back() == '.') {
        s.pop_back();
    }
    return s;
}

对snprintf的第二次调用假定std::string使用连续存储。这在C ++ 11中得到了保证。在C ++ 03中无法保证，但对于C ++委员会已知的所有主动维护的std::string实现都是如此。如果性能真的很重要，那么我认为做出那种不可移植的假设是合理的，因为直接写入字符串会在以后将复制保存到字符串中。

s.pop_back()是C ++ 11说s.erase(s.end()-1)的方式，而s.back()是s[s.size()-1]

对于另一个可能的改进，您可以摆脱对snprintf的第一次调用，而是将s的大小调整为std::numeric_limits<double>::max_exponent10 + 14之类的值（基本上， -DBL_MAX需要的长度。麻烦的是，这会分配和存储比通常需要的内存更多的内存（IEEE双字节为322字节）。我的直觉是，这比第一次调用snprintf要慢，更不用说在字符串返回值被调用者暂停一段时间的情况下浪费内存。但你总能测试它。

或者，std::max((int)std::log10(d), 0) + 14计算所需大小的合理上限，并且可能比snprintf更准确地计算它。

最后，您可以通过更改功能界面来提高性能。例如，不是返回一个新字符串，而是可以追加到调用者传入的字符串：

void append_dbl2str(std::string &s, double d) {
    size_t len = std::snprintf(0, 0, "%.10f", d);
    size_t oldsize = s.size();
    s.resize(oldsize + len + 1);
    // technically non-portable
    std::snprintf(&s[oldsize], len+1, "%.10f", d);
    // remove nul terminator
    s.pop_back();
    // remove trailing zeros
    s.erase(s.find_last_not_of('0') + 1, std::string::npos);
    // remove trailing point
    if(s.back() == '.') {
        s.pop_back();
    }
}

然后调用者可以reserve()充足的空间，多次调用你的函数（可能在其间插入其他字符串），并将得到的数据块一次性写入文件，而不需要任何内存分配比reserve。 “Plenty”不一定是整个文件，它可以一次只能是一行或“段落”，但任何可以避免大量内存分配的东西都是潜在的性能提升。

Answer 2

在速度或简洁方面有效吗？

char buf[64];
sprintf(buf, "%-.*G", 16, 1.0);
cout << buf << endl;

显示“1”。在恢复科学记数法之前，格式为16位左右，没有尾随零。

Answer 3

使用snprintf和char而不是stringstream和string
将指向char缓冲区的指针传递给它打印到的dbl2str（以避免返回时调用的string的复制构造函数）。将要打印的字符串汇编到字符缓冲区中（或在调用字符串时将char缓冲区转换为字符串或将其添加到现有字符串中）

在头文件中声明函数inline

#include <cstdio>
inline void dbl2str(char *buffer, int bufsize, double d)
{
  /** the caller must make sure that there is enough memory allocated for buffer */
  int len = snprintf(buffer, bufsize, "%lf", d);

  /* len is the number of characters put into the buffer excluding the trailing \0
     so buffer[len] is the \0 and buffer[len-1] is the last 'visible' character */

  while (len >= 1 && buffer[len-1] == '0')
    --len;

  /* terminate the string where the last '0' character was or overwrite the existing
     0 if there was no '0' */
  buffer[len] = 0;

  /* check for a trailing decimal point */
  if (len >= 1 && buffer[len-1] == '.')
    buffer[len-1] = 0;
}

有效地，没有科学记数或尾随零的双字符串

3 个答案: