c - printf 减慢了我的程序

Question

我有一个小的 C 程序来计算哈希值(用于哈希表)。我希望代码看起来很干净，但有一些与它无关的东西困扰着我。

我可以在大约 0.2-0.3 秒内轻松生成大约一百万个哈希值(以/usr/bin/time 为基准)。但是，当我在 for 循环中使用 printf() 时，程序会减慢到大约 5 秒。

1. 这是为什么？
2. 如何让它更快？ mmapp() 可能是标准输出？
3. stdlibc 在这方面是如何设计的，如何改进？
4. 内核如何更好地支持它？需要如何修改才能使本地"file"(套接字、管道等)的吞吐量真正变快？

我期待有趣和详细的回复。谢谢。

PS:这是一个编译器构建工具集，所以不要害羞地进入细节。虽然这与问题本身无关，但我只是想指出我感兴趣的细节。

附录

我正在寻找解决方案和解释的更多程序化方法。确实，管道可以完成这项工作，但我无法控制“用户”的操作。

当然，我现在正在进行测试，“普通用户”不会这样做。但这并没有改变一个简单的 printf() 会减慢进程的事实，这是我试图找到最佳编程解决方案的问题。

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附录 - 惊人的结果

引用时间是针对 TTY 内的普通 printf() 调用，大约需要 4 分 20 秒。

在/dev/pts(例如 Konsole)下测试可将输出加速到大约 5 秒。

在我的测试代码中使用 setbuffer() 到大小为 16384 所花费的时间与 8192 几乎相同:大约 6 秒。

setbuffer() 在使用时显然没有影响:它花费相同的时间(在 TTY 上大约 4 分钟，在 PTS 上大约 5 秒)。

令人惊讶的是，如果我在 TTY1 上开始测试然后切换到另一个 TTY，它确实与 PTS 上的测试一样:大约5 秒。

结论:内核做了一些与可访问性和用户友好性有关的事情。哼!

通常，无论您是在 TTY 处于事件状态时盯着它看，还是切换到另一个 TTY，它都应该同样慢。

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教训:运行输出密集型程序时，切换到另一个TTY!

Answer 1

无缓冲的输出非常慢。

默认情况下 stdout 是全缓冲的，但是当连接到终端时，stdout 是无缓冲的或行缓冲的。

尝试使用 setvbuf() 打开 stdout 的缓冲，如下所示:

char buffer[8192];

setvbuf(stdout, buffer, _IOFBF, sizeof(buffer));