无符号数据类型的MSVCifstream性能问题
std::ifstream在读取二进制文件时，我在 MSVC 上做了一些测试。我在char和unsigned char数据类型之间有很大的性能差异。
读取 512 MB 二进制文件时的结果：
Duration read as signed: 322 ms
Duration read as unsigned: 10552 ms
Duration read as signed: 322 ms
Duration read as unsigned: 10552 ms
在我用来测试的代码下面：
我不明白使用 abasic_ifstream<unsigned char>比basic_ifstream<char>读取二进制文件时慢 30 倍。
回答
我已将其跟踪到C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2019CommunityVCToolsMSVC14.29.30037includefstream文件第 549 行：
virtual streamsize __CLR_OR_THIS_CALL xsgetn(_Elem* _Ptr, streamsize _Count) override {
// get _Count characters from stream
if constexpr (sizeof(_Elem) == 1) {
if (_Count <= 0) {
return 0;
}
if (_Pcvt) { // if we need a nontrivial codecvt transform, do the default expensive thing
return _Mysb::xsgetn(_Ptr, _Count);
}
因为unsigned char它进入那个default expensive thing
再看远一点，我看到了这个：
virtual streamsize __CLR_OR_THIS_CALL xsgetn(_Elem* _Ptr, streamsize _Count) { // get _Count characters from stream
const streamsize _Start_count = _Count;
while (0 < _Count) {
streamsize _Size = _Gnavail();
if (0 < _Size) { // copy from read buffer
if (_Count < _Size) {
_Size = _Count;
}
_Traits::copy(_Ptr, gptr(), static_cast<size_t>(_Size));
_Ptr += _Size;
_Count -= _Size;
gbump(static_cast<int>(_Size));
} else {
const int_type _Meta = uflow();
if (_Traits::eq_int_type(_Traits::eof(), _Meta)) {
break; // end of file, quit
}
// get a single character
*_Ptr++ = _Traits::to_char_type(_Meta);
--_Count;
}
}
return _Start_count - _Count;
}
注意一一处理！而这个功能并没有做太多：
_NODISCARD static constexpr _Elem to_char_type(const int_type& _Meta) noexcept {
return static_cast<_Elem>(_Meta);
}