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C++二进制文件读取速度分析

2023-06-22 12:48:09 深夜i 14 0

C++ 二进制文件读取速度分析

C++是一种高效的编程语言，被广泛应用于开发高性能的软件。在C++开发中，二进制文件读取是一个非常常见的操作。但是，不同的实现方式会产生不同的读取速度。本文将对C++二进制文件读取速度进行分析。

首先，我们需要知道二进制文件是由一系列二进制数据组成的文件。在C++中，我们可以使用fstream库（也可以使用stdio.h库）进行二进制文件的读写操作。fstream读取二进制文件可以使用ifstream类，写入二进制文件可以使用ofstream类。下面我们将通过实验分别测试读取方式的速度以及不同大小文件的读取速度。

实验一：不同的读取方式对速度的影响

我们将采用以下两种方式来读取文件：

- 一次读取整个文件

- 逐个字符读取整个文件

代码如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <chrono>
using namespace std;
using namespace std::chrono;
int main () {
 ifstream ifs("test.txt", ios::binary);
 char c;
 char* buffer;
 long size;
 // 计算文件大小
 ifs.seekg (0, ios::end);
 size = ifs.tellg();
 // 一次读取整个文件
 buffer = new char[size];
 ifs.seekg (0, ios::beg);
 high_resolution_clock::time_point t1 = high_resolution_clock::now();
 ifs.read(buffer, size);
 high_resolution_clock::time_point t2 = high_resolution_clock::now();
 auto duration = duration_cast<milliseconds>( t2 - t1 ).count();
 cout << "一次读取整个文件的时间：" << duration << "毫秒" << endl;
 // 逐个字符读取整个文件
 ifs.seekg (0, ios::beg);
 t1 = high_resolution_clock::now();
 for(long i = 0; i < size; ++i) {
  ifs.get(c);
 }
 t2 = high_resolution_clock::now();
 duration = duration_cast<milliseconds>( t2 - t1 ).count();
 cout << "逐个字符读取整个文件的时间：" << duration << "毫秒" << endl;
 ifs.close();
 delete[] buffer;
 return 0;
}

我们对一个大小为1GB的文件进行测试，测试结果如下：

| 读取方式 | 时间（毫秒） |

| --- | --- |

| 一次读取整个文件 | 405毫秒 |

| 逐个字符读取整个文件 | 2778毫秒 |

可以看出，一次读取整个文件的速度远大于逐个字符读取整个文件的速度。因此，在进行二进制文件的读取时，应该优先采用一次读取整个文件的方式。

实验二：不同大小文件对速度的影响

接下来，我们将测试不同大小的文件对读取速度的影响。我们将分别测试1MB、10MB、100MB、1GB四个大小的文件的读取速度。

代码如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <chrono>
using namespace std;
using namespace std::chrono;
int main () {
 ifstream ifs("test.txt", ios::binary);
 char c;
 char* buffer;
 long size;
 // 计算文件大小
 ifs.seekg (0, ios::end);
 size = ifs.tellg();
 // 一次读取整个文件
 buffer = new char[size];
 ifs.seekg (0, ios::beg);
 high_resolution_clock::time_point t1 = high_resolution_clock::now();
 ifs.read(buffer, size);
 high_resolution_clock::time_point t2 = high_resolution_clock::now();
 auto duration = duration_cast<milliseconds>( t2 - t1 ).count();
 cout << "读取" << size / 1024 / 1024 << "MB文件的时间：" << duration << "毫秒" << endl;
 ifs.close();
 delete[] buffer;
 return 0;
}

测试结果如下：

| 文件大小 | 时间（毫秒） |

| --- | --- |

| 1MB | 0毫秒 |

| 10MB | 4毫秒 |

| 100MB | 42毫秒 |

| 1GB | 405毫秒 |

可以看出，文件大小越大，读取速度越慢。但是，在实际应用中，文件大小通常不会超过几百MB，因此读取速度的影响并不会很大。

总结：

在进行C++二进制文件读取时，应该优先采用一次读取整个文件的方式。同时，在实际应用中，文件大小通常不会超过几百MB，因此读取速度的影响并不会很大。

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