Question

我正在处理使用wcahr_t类型字符的文件。我想让我的程序更快。

将fprintf替换为fputwc和fscanf并尽可能用fgetwc代替是否有意义？

如果是这样，为什么？

Answer 1

我每次调用仅使用一个wchar_t进行了一些快速分析，确实存在明显的差异。首先，代码：

#include "stdio.h"
#include "time.h"
#include "wchar.h"

wchar_t text[] = L"abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789#$";
const int N = 64;
const int M = 500000;
int main()
{
    int i, j;
    FILE *f1 = fopen("out1", "w");
    FILE *f2 = fopen("out2", "w");

    if (f1 == NULL || f2 == NULL)
    {
        printf("Failed to create file.\n");
        return -1;
    }

    clock_t time1 = clock();
    for (i = 0; i < M; i++)
        for (j = 0; j < N; j++)
            fprintf(f1, "%c", text[j]);
    time1 = clock() - time1;


    clock_t time2 = clock();
    for (i = 0; i < M; i++)
        for (j = 0; j < N; j++)
            fputwc(text[j], f2);
    time2 = clock() - time2;

    printf("fprintf: %d ticks\nfputwc: %d ticks\n", time1, time2);
    return 0;
}

gcc的输出：

fprintf：5663 ticks

fputwc：3307 ticks

clang的输出：

fprintf：4696 ticks

fputwc：3338 ticks

写入stdout或内存缓冲区具有相同的时差，因此这与它们如何写入或何时刷新等无关。它只是函数实现。我们来看看它们：

最明显的区别是fprintf采用了必须解析的格式。因此，它必须做的最小工作是：

while (*fmt) {
    if (*fmt++ == '%') {
        switch (*fmt)
        {
        case 'c': *output = va_arg(args, int); break;
        ...
      }
    }
}

正如您所看到的，代码必须执行fputwc不进行的多次检查和增量，这意味着额外的执行时间。 ~~case 'c'在其他情况下的位置实际上很重要，它越低，它就会越慢。~~（见评论）这些差异可能会占用大部分额外时间。

特别是在printf("%c", x)的情况下，我们有：

设置初始状态 - 让我们说5-30条说明
阅读第一个字符并与'%'进行比较 - 约5条说明
读取第二个字符，切换语句 - 大约10条指令。

在此之后，它与fputwc几乎完全相同。每次通话所有这些额外的指令都会加起来。

还有一些其他因素可以影响这一点，例如传递额外的参数，但是一个好的编译器可以优化它。

所有这一切，这是一种非常低效的处理方式。您可能应该写入缓冲区，然后调用fwrite（我的时钟与fputwc类似）并在一次调用中转储整个缓冲区。需要注意的一点是，fwrite(f, sizeof(wchar_t), N, text);实际上也会输出0个字节，最后是"a\0b\0c\0"，依此类推。

fputwc和fgetwc是否明显快于fprintf和fscanf？为什么会这样？

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