Question

通常在使用C ++进行编码时，我会使用换行符cout）结束\n语句。但是，我的直觉一直是将这个换行符表示为字符串文字："\n"，即使它是单个字符，并且可以更有效地表达为字符文字（'\n'）。例如：

cout << "The value of var is " << var << "\n";

有这种现象的很多代码。所以，问题如下：

表达换行符号常量的两种不同方式的效率是否有任何差异？我不担心在制作节目的执行方面有任何实际的差异（我认为这是微不足道的）;相反，它只是让我觉得有些效率，无论多么微小，都可能无缘无故地丢失。
如果string-literal版本的效率较低，编译器是否会将其优化为字符常量版本，因为两者提供完全相同的行为？
我也熟悉std::endl。文档说“当需要简单的换行符时，这种操纵器经常被错误地使用，导致缓冲性能差。”并指向this article以获取更多信息。但是，该文章指出所提到的“性能不佳”仅适用于文件I / O，并且使用endl写入屏幕实际上可能会提高性能。这有什么用？

我搜索过C ++标准库但找不到<<运算符的相关重载的实现。我在ostream.tcc中找到了声明：

extern template ostream& operator<<(ostream&, char);
extern template ostream& operator<<(ostream&, const char*);

但是没有关于机制如何在实施中落实的线索。

这更像是一个理论问题，所以我对阅读“两者之间没有 pratical 差异感兴趣”。我知道。我只是想知道是否存在任何差异以及编译器如何处理它。

Answer 1

它们可能优化为一个字符串（每个编译单元） - 大多数编译器将“合并相同内容的字符串”。

除了将指针传递给单个字符串之外，我希望实际上没有什么实际差别。

提出具体问题：

是的，稍有不同，因为char *需要一些间接，因此会生成一些额外的指令来执行。对于控制台输出（而不是输出到文件），这并不重要，因为滚动控制台，即使在全屏文本模式下也是如此。多100个指令。
怀疑它。
因此std::endl将刷新缓冲区，这确实会减少输出到文件，因为正在将部分扇区或块写入文件，这会增加系统调用开销。如果使用"\n"，则在填充缓冲区本身之前不会刷新文件，该缓冲区本身至少为512字节，可能高达数十千字节。但是对于答案＃1，控制台输出性能将更加依赖于屏幕可以滚动的速度。

Answer 2

字符串文字\n和endl之间的差异是：

\n是一个附加到stdout的字符串文字。 endl也会将换行符附加到stdout，但是，它也会刷新stdout缓冲区。因此，可能需要更多处理。除此之外，应该没有实际的区别。

Answer 3

我强烈怀疑它，因为它改变了内存布局（一个具有空终止符，另一个没有），并且因为它将涉及更改文本的实际类型（并且，通过扩展，更改函数）被称为）。因此，在绝大多数情况下，这将是一种无效的转变，而在极少数情况下，这种转变还不足以为数不胜数。

也就是说，如果编译器进行了足够的积极内联（将函数本身和函数本身内联到函数中），那么最终可能会得到相同的代码。例如，Clang编译以下内容：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "X" << "\n";
    cout << "Y" << '\n';
}

进入这个：

movq    std::cout@GOTPCREL(%rip), %rbx
leaq    L_.str(%rip), %rsi
movq    %rbx, %rdi
movl    $1, %edx
callq   std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
leaq    L_.str1(%rip), %rsi
movq    %rbx, %rdi
movl    $1, %edx
callq   std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
leaq    L_.str2(%rip), %rsi
movq    %rbx, %rdi
movl    $1, %edx
callq   std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
leaq    -9(%rbp), %rsi
movb    $10, -9(%rbp)
movq    %rbx, %rdi
movl    $1, %edx
callq   std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
xorl    %eax, %eax
addq    $8, %rsp
popq    %rbx
popq    %rbp

正如您所看到的，内联使两个案例几乎完全相同。（事实上，'\n'情况稍微复杂一些，因为角色必须放在堆栈上。）

是否将单字符字符串文字优化为简单的字符类型文字？

3 个答案: