C 標準では非効率的な Iostream パフォーマンスが義務付けられていますか?

C 標準には低い Iostream パフォーマンスが必要ですか?

C 標準ライブラリの iostream 実装には本質的な非効率性があると言われていますが、実際は

標準要件

C パフォーマンスに関する 2006 年技術レポートでは、特定の iostream の側面で追加の実装オーバーヘッドが必要であることが認められています。ただし、このオーバーヘッドはコンパイラの最適化とリンカーの機能強化によって大幅に削減できることも強調しています。

コンパイラの実装

さまざまなコンパイラ ベンダーが、iostream ライブラリを異なる方法で実装しています。一部のコンパイラは高度に最適化されたバージョンを提供しますが、他のコンパイラはより大きなオーバーヘッドを示す場合があります。

ベンチマーク

内部バッファリングの iostream とカスタム実装を比較したベンチマークでは、パフォーマンスのギャップが明らかになります。 Iostream では、次のような理由で追加費用が発生します。

• 使用可能なバッファ領域に対する入力ブロック サイズの確認
• データのコピー
• データ終了ポインターの更新

軽減中オーバーヘッド

最適化を適用して、iostream のオーバーヘッドを削減できます:

• 前処理: 冗長な操作の削除
• よりスマートなリンク: 不要なものを排除するコード
• 最悪のシナリオの回避: 少しずつ増分するのではなく、大きな塊のデータをシフトする

結論

C 標準では、iostream のパフォーマンスが低いことは厳密には要求されていませんが、その設計により非効率が生じる可能性があります。ただし、コンパイラの最適化と適切な実装により、このオーバーヘッドを最小限に抑えることができ、現実的なシナリオでは iostream をカスタム バッファ管理に匹敵させることができます。

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