测试C++中三种写文件方法的速度

最新推荐文章于 2025-05-12 22:13:36 发布

zinnc

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分类专栏： C++

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作者在原帖基础上，将option3替换为unistd.h中的write，测试了三种写二进制文件的方法，包括fstream中的write、C中的fwrite和unistd.h中的write。测试环境为Ubuntu 16.04，结果显示unistd.h中的write速度最快。

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原帖https://stackoverflow.com/questions/11563963/writing-a-binary-file-in-c-very-fast，笔者在此基础上将原来的option3替换为unistd.h中的write，因为原来option3和option1差不多，且测试结果没有什么区别。

方法1：fstream中到write
方法2：C中的fwrite
方法3：unistd.h中的write

#include <fstream>
#include <chrono>
#include <vector>
#include <cstdint>
#include <numeric>
#include <random>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cassert>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>


std::vector<uint64_t> data;

std::vector<uint64_t> GenerateData(std::size_t bytes)
{
    assert(bytes % sizeof(uint64_t) == 0);
    std::vector<uint64_t> data(bytes / sizeof(uint64_t));
    std::iota(data.begin(), data.end(), 0);
    std::shuffle(data.begin(), data.end(), std::mt19937{ std::random_device{}() });
    return data;
}

long long option_1(std::size_t bytes)
{
    auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto myfile = std::fstream("file.binary", std::ios::out | std::ios::binary);
    myfile.write((char*)&data[0], bytes);
    myfile.close();
    auto endTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(endTime - startTime).count();
}

long long option_2(std::size_t bytes)
{
    auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    FILE* file = fopen("file.binary", "wb");
    fwrite(&data[0], 1, bytes, file);
    fclose(file);
    auto endTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(endTime - startTime).count();
}

long long option_3(std::size_t bytes)
{
    auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    int file_fd = open("file.binary", O_WRONLY | O_CREAT, 00666);
    write(file_fd, &data[0], bytes);
    close(file_fd);
    auto endTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(endTime - startTime).count();
}

int main(int argc, char * argv[])
{
	if(argc < 2)
	{
		std::cout << "Need argv[1],like 100 (Unit:MB)" << std::endl;	
		return 0;
	}

    const std::size_t kB = 1024;
    const std::size_t MB = 1024 * kB;
    const std::size_t GB = 1024 * MB;

	size_t size = atoi(argv[1]) *MB;	
	
	data = GenerateData(size);
	
	std::cout << "Testing begin...."  << std::endl;
	
    std::cout << "option1, " << size / MB << "MB: " << option_1(size) << "ms" << std::endl;
    std::cout << "option2, " << size / MB << "MB: " << option_2(size) << "ms" << std::endl;
    std::cout << "option3, " << size / MB << "MB: " << option_3(size) << "ms" << std::endl;
	
	unlink("file.binary");
	
    return 0;
}

测试环境：Ubuntu 16.04
测试结果：

$ ./Test_write_speed 50
Testing begin…
option1, 50MB: 129ms
option2, 50MB: 129ms
option3, 50MB: 98ms
$ ./Test_write_speed 100
Testing begin…
option1, 100MB: 249ms
option2, 100MB: 257ms
option3, 100MB: 196ms
$ ./Test_write_speed 300
Testing begin…
option1, 300MB: 731ms
option2, 300MB: 763ms
option3, 300MB: 583ms
$ ./Test_write_speed 500
Testing begin…
option1, 500MB: 1239ms
option2, 500MB: 1271ms
option3, 500MB: 968ms

结论：
unistd.h中的write最快