人们经常声称printf要快得多。这在很大程度上是一个神话。我刚刚测试了一下，结果如下:

cout with only endl                     1461.310252 ms
cout with only '\n'                      343.080217 ms
printf with only '\n'                     90.295948 ms
cout with string constant and endl      1892.975381 ms
cout with string constant and '\n'       416.123446 ms
printf with string constant and '\n'     472.073070 ms
cout with some stuff and endl           3496.489748 ms
cout with some stuff and '\n'           2638.272046 ms
printf with some stuff and '\n'         2520.318314 ms

结论:如果你只想要换行，使用printf;否则，cout几乎一样快，甚至更快。更多细节可以在我的博客上找到。

需要澄清的是，我并不是说iostreams总是比printf更好;我只是想说，你应该根据真实的数据做出明智的决定，而不是基于一些常见的、误导性的假设而胡乱猜测。

更新:这里是我用于测试的完整代码。使用g++编译，没有任何其他选项(除了用于计时的-lrt)。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <ctime>

class TimedSection {
    char const *d_name;
    timespec d_start;
    public:
        TimedSection(char const *name) :
            d_name(name)
        {
            clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &d_start);
        }
        ~TimedSection() {
            timespec end;
            clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end);
            double duration = 1e3 * (end.tv_sec - d_start.tv_sec) +
                              1e-6 * (end.tv_nsec - d_start.tv_nsec);
            std::cerr << d_name << '\t' << std::fixed << duration << " ms\n"; 
        }
};

int main() {
    const int iters = 10000000;
    char const *text = "01234567890123456789";
    {
        TimedSection s("cout with only endl");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << std::endl;
    }
    {
        TimedSection s("cout with only '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << '\n';
    }
    {
        TimedSection s("printf with only '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("\n");
    }
    {
        TimedSection s("cout with string constant and endl");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << "01234567890123456789" << std::endl;
    }
    {
        TimedSection s("cout with string constant and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << "01234567890123456789\n";
    }
    {
        TimedSection s("printf with string constant and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("01234567890123456789\n");
    }
    {
        TimedSection s("cout with some stuff and endl");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << text << "01234567890123456789" << i << std::endl;
    }
    {
        TimedSection s("cout with some stuff and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << text << "01234567890123456789" << i << '\n';
    }
    {
        TimedSection s("printf with some stuff and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("%s01234567890123456789%i\n", text, i);
    }
}

当然，你可以把“something”写得更好一点，以保持维护:

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

class Something
{
    public:
        Something(int x, int y, int z) : a(x), b(y), c(z) { }
        int a;
        int b;
        int c;

        friend ostream& operator<<(ostream&, const Something&);

        void print() const { printf("%i, %i, %i\n", a, b, c); }
};

ostream& operator<<(ostream& o, const Something& s)
{
    o << s.a << ", " << s.b << ", " << s.c;
    return o;
}

int main(void)
{
    Something s(3, 2, 1);

    // Output with printf
    s.print(); // Simple as well, isn't it?

    // Output with cout
    cout << s << endl;

    return 0;
}

还有一个cout vs. printf的扩展测试，如果有人想做更多的测试，添加了一个'double'的测试(Visual Studio 2008，可执行文件的发布版本):

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <ctime>

class TimedSection {
    char const *d_name;
    //timespec d_start;
    clock_t d_start;

    public:
        TimedSection(char const *name) :
            d_name(name)
        {
            //clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &d_start);
            d_start = clock();
        }
        ~TimedSection() {
            clock_t end;
            //clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end);
            end = clock();
            double duration = /*1e3 * (end.tv_sec - d_start.tv_sec) +
                              1e-6 * (end.tv_nsec - d_start.tv_nsec);
                              */
                              (double) (end - d_start) / CLOCKS_PER_SEC;

            std::cerr << d_name << '\t' << std::fixed << duration * 1000.0 << " ms\n";
        }
};


int main() {
    const int iters = 1000000;
    char const *text = "01234567890123456789";
    {
        TimedSection s("cout with only endl");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << std::endl;
    }
    {
        TimedSection s("cout with only '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << '\n';
    }
    {
        TimedSection s("printf with only '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("\n");
    }
    {
        TimedSection s("cout with string constant and endl");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << "01234567890123456789" << std::endl;
    }
    {
        TimedSection s("cout with string constant and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << "01234567890123456789\n";
    }
    {
        TimedSection s("printf with string constant and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("01234567890123456789\n");
    }
    {
        TimedSection s("cout with some stuff and endl");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << text << "01234567890123456789" << i << std::endl;
    }
    {
        TimedSection s("cout with some stuff and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << text << "01234567890123456789" << i << '\n';
    }
    {
        TimedSection s("printf with some stuff and '\\n'");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("%s01234567890123456789%i\n", text, i);
    }
    {
        TimedSection s("cout with formatted double (width & precision once)");
        std::cout << std::fixed << std::scientific << std::right << std::showpoint;
        std::cout.width(8);
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            std::cout << text << 8.315 << i << '\n';
    }
    {
        TimedSection s("cout with formatted double (width & precision on each call)");
        std::cout << std::fixed << std::scientific << std::right << std::showpoint;

        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            { std::cout.width(8);
              std::cout.precision(3);
              std::cout << text << 8.315 << i << '\n';
            }
    }
    {
        TimedSection s("printf with formatted double");
        for (int i = 0; i < iters; ++i)
            printf("%8.3f%i\n", 8.315, i);
    }
}

结果是:

cout with only endl    6453.000000 ms
cout with only '\n'    125.000000 ms
printf with only '\n'    156.000000 ms
cout with string constant and endl    6937.000000 ms
cout with string constant and '\n'    1391.000000 ms
printf with string constant and '\n'    3391.000000 ms
cout with some stuff and endl    9672.000000 ms
cout with some stuff and '\n'    7296.000000 ms
printf with some stuff and '\n'    12235.000000 ms
cout with formatted double (width & precision once)    7906.000000 ms
cout with formatted double (width & precision on each call)    9141.000000 ms
printf with formatted double    3312.000000 ms

对于原语，使用哪个原语可能并不重要。当你想输出复杂的对象时它才有用。

例如，如果你有一门课，

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

class Something
{
public:
        Something(int x, int y, int z) : a(x), b(y), c(z) { }
        int a;
        int b;
        int c;

        friend ostream& operator<<(ostream&, const Something&);
};

ostream& operator<<(ostream& o, const Something& s)
{
        o << s.a << ", " << s.b << ", " << s.c;
        return o;
}

int main(void)
{
        Something s(3, 2, 1);

        // output with printf
        printf("%i, %i, %i\n", s.a, s.b, s.c);

        // output with cout
        cout << s << endl;

        return 0;
}

现在，上面的内容可能看起来并不是很好，但是让我们假设您必须在代码中的多个地方输出这些内容。不仅如此，假设您添加了一个字段“int d”。使用cout，您只需要在一个地方更改它。然而，使用printf，你可能需要在很多地方改变它，不仅如此，你还需要提醒自己输出哪些。

尽管如此，使用cout，您可以减少大量用于维护代码的时间，不仅如此，如果您在新应用程序中重用对象“Something”，您实际上不必担心输出。

我很惊讶这个问题中的每个人都声称std::cout比printf好得多，即使这个问题只是询问了差异。现在，有一个区别- std::cout是c++，而printf是C(然而，你可以在c++中使用它，就像C中的几乎任何其他东西一样)。printf和std::cout都有各自的优点。

真正的差异

可扩展性

cout是可扩展的。我知道人们会说printf也是可扩展的，但是这样的扩展在C标准中没有提到(所以你必须使用非标准的特性——但甚至不存在常见的非标准特性)，而且这样的扩展是一个字母(所以很容易与已有的格式发生冲突)。

与printf不同，std::cout完全依赖于运算符重载，因此自定义格式没有问题——你所要做的就是定义一个子例程，将std::ostream作为第一个参数，将你的类型作为第二个参数。因此，不存在命名空间问题——只要你有一个类(它不局限于一个字符)，你就可以对它进行std::ostream重载。

然而，我怀疑很多人会想要扩展ostream(老实说，我很少看到这样的扩展，即使它们很容易创建)。不过，如果你需要的话，它就在这里。

语法

很容易注意到，printf和std::cout使用不同的语法。Printf使用使用模式字符串和变长参数列表的标准函数语法。实际上，printf是C语言有它们的原因之一——printf格式太复杂了，没有它们就无法使用。然而，std::cout使用了不同的API——操作符<< API返回自身。

一般来说，这意味着C版本会更短，但在大多数情况下，这并不重要。当打印许多参数时，这种差异很明显。如果你必须写类似错误2:文件未找到。，假设错误编号，并且它的描述是占位符，代码看起来像这样。这两个例子的工作原理是一样的(嗯，有点像std::endl实际上会刷新缓冲区)。

printf("Error %d: %s.\n", id, errors[id]);
std::cout << "Error " << id << ": " << errors[id] << "." << std::endl;

While this doesn't appear too crazy (it's just two times longer), things get more crazy when you actually format arguments, instead of just printing them. For example, printing of something like 0x0424 is just crazy. This is caused by std::cout mixing state and actual values. I never saw a language where something like std::setfill would be a type (other than C++, of course). printf clearly separates arguments and actual type. I really would prefer to maintain the printf version of it (even if it looks kind of cryptic) compared to iostream version of it (as it contains too much noise).

printf("0x%04x\n", 0x424);
std::cout << "0x" << std::hex << std::setfill('0') << std::setw(4) << 0x424 << std::endl;

翻译

这就是printf的真正优势所在。printf格式字符串很好…一个字符串。与操作符<<滥用iostream相比，这使得它非常容易翻译。假设gettext()函数进行了转换，并且希望显示Error 2: File not found。，获得前面显示的格式字符串的翻译的代码看起来像这样:

printf(gettext("Error %d: %s.\n"), id, errors[id]);

现在，让我们假设我们转换为Fictionish，其中错误编号在描述之后。翻译后的字符串看起来像%2$s或u %1$d.\n。现在，如何在c++中做到这一点?嗯，我不知道。我猜你可以伪造iostream，它构造printf，你可以传递给gettext，或者其他东西，用于翻译。当然，$不是C语言的标准，但在我看来，它很常见，使用起来是安全的。

不需要记住/查找特定的整数类型语法

C has lots of integer types, and so does C++. std::cout handles all types for you, while printf requires specific syntax depending on an integer type (there are non-integer types, but the only non-integer type you will use in practice with printf is const char * (C string, can be obtained using to_c method of std::string)). For instance, to print size_t, you need to use %zu, while int64_t will require using %"PRId64". The tables are available at http://en.cppreference.com/w/cpp/io/c/fprintf and http://en.cppreference.com/w/cpp/types/integer.

你不能打印NUL字节\0

因为printf使用C字符串而不是c++字符串，所以如果没有特定的技巧，它无法打印NUL字节。在某些情况下，可以使用%c和'\0'作为参数，尽管这显然是一种hack。

没人关心的差异

性能

更新:原来iostream是如此之慢，它通常比你的硬盘驱动器(如果你重定向你的程序到文件)。如果需要输出大量数据，禁用stdio同步可能会有所帮助。如果性能是一个真正的问题(而不是写几行到STDOUT)，只需使用printf。

每个人都认为他们关心绩效，但没有人费心去衡量它。我的答案是无论你使用printf还是iostream, I/O都是瓶颈。我认为printf可以更快从快速查看汇编(与clang编译使用-O3编译器选项)。假设我的错误示例，printf示例比cout示例调用更少。这是int main和printf:

main:                                   @ @main
@ BB#0:
        push    {lr}
        ldr     r0, .LCPI0_0
        ldr     r2, .LCPI0_1
        mov     r1, #2
        bl      printf
        mov     r0, #0
        pop     {lr}
        mov     pc, lr
        .align  2
@ BB#1:

您可以很容易地注意到两个字符串和2 (number)作为printf参数被推入。差不多就是这样;没有别的了。为了比较，这是编译为程序集的iostream。不，没有内联;每一个操作符<<调用都意味着另一个带有另一组参数的调用。

main:                                   @ @main
@ BB#0:
        push    {r4, r5, lr}
        ldr     r4, .LCPI0_0
        ldr     r1, .LCPI0_1
        mov     r2, #6
        mov     r3, #0
        mov     r0, r4
        bl      _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
        mov     r0, r4
        mov     r1, #2
        bl      _ZNSolsEi
        ldr     r1, .LCPI0_2
        mov     r2, #2
        mov     r3, #0
        mov     r4, r0
        bl      _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
        ldr     r1, .LCPI0_3
        mov     r0, r4
        mov     r2, #14
        mov     r3, #0
        bl      _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
        ldr     r1, .LCPI0_4
        mov     r0, r4
        mov     r2, #1
        mov     r3, #0
        bl      _ZSt16__ostream_insertIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_PKS3_l
        ldr     r0, [r4]
        sub     r0, r0, #24
        ldr     r0, [r0]
        add     r0, r0, r4
        ldr     r5, [r0, #240]
        cmp     r5, #0
        beq     .LBB0_5
@ BB#1:                                 @ %_ZSt13__check_facetISt5ctypeIcEERKT_PS3_.exit
        ldrb    r0, [r5, #28]
        cmp     r0, #0
        beq     .LBB0_3
@ BB#2:
        ldrb    r0, [r5, #39]
        b       .LBB0_4
.LBB0_3:
        mov     r0, r5
        bl      _ZNKSt5ctypeIcE13_M_widen_initEv
        ldr     r0, [r5]
        mov     r1, #10
        ldr     r2, [r0, #24]
        mov     r0, r5
        mov     lr, pc
        mov     pc, r2
.LBB0_4:                                @ %_ZNKSt5ctypeIcE5widenEc.exit
        lsl     r0, r0, #24
        asr     r1, r0, #24
        mov     r0, r4
        bl      _ZNSo3putEc
        bl      _ZNSo5flushEv
        mov     r0, #0
        pop     {r4, r5, lr}
        mov     pc, lr
.LBB0_5:
        bl      _ZSt16__throw_bad_castv
        .align  2
@ BB#6:

然而，老实说，这并不意味着什么，因为I/O本身就是瓶颈。我只是想说明iostream不是更快，因为它是“类型安全的”。大多数C实现使用计算goto实现printf格式，因此printf尽可能快，即使编译器不知道printf(并不是说它们没有-一些编译器在某些情况下可以优化printf -以\n结尾的常量字符串通常被优化为puts)。

继承

我不知道你为什么想要继承ostream，但我不在乎。这在FILE中也是可能的。

class MyFile : public FILE {}

类型安全

的确，可变长度参数列表没有安全性，但这没关系，因为如果启用警告，流行的C编译器可以检测printf格式字符串的问题。事实上，Clang可以在不启用警告的情况下做到这一点。

$ cat safety.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("String: %s\n", 42);
    return 0;
}

$ clang safety.c

safety.c:4:28: warning: format specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat]
    printf("String: %s\n", 42);
                    ~~     ^~
                    %d
1 warning generated.
$ gcc -Wall safety.c
safety.c: In function ‘main’:
safety.c:4:5: warning: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 2 has type ‘int’ [-Wformat=]
     printf("String: %s\n", 42);
     ^

我想说，printf的可扩展性不足是不完全正确的: 在C语言中，它是真的。但是在C语言中，没有真正的类。 在c++中，可以重载强制转换操作符，因此，重载char*操作符并像这样使用printf:

Foo bar;
...;
printf("%s",bar);

可以是可能的，如果Foo重载好的操作符。或者你有一个好方法。简而言之，printf对我来说和cout一样具有可扩展性。

我可以看到c++流的技术参数(一般来说…不仅是cout.)是:

类型安全。(顺便说一下，如果我想打印一个'\n'，我使用putchar('\n')…我不会用核弹杀死一只昆虫。) 更容易学。(不需要学习“复杂的”参数，只需使用<<和>>操作符) 本机使用std::string(对于printf有std::string::c_str()，但对于scanf?)

对于printf，我看到:

更容易，或至少更短(就书写的字符而言)复杂的格式。对我来说，可读性更强(我猜是品味问题)。 更好地控制函数所生成的内容(返回写入了多少字符并且有%n格式化程序:"Nothing printing . "参数必须是一个指向有符号整型的指针，其中存储到目前为止写入的字符数。”(from printf - c++ Reference) 更好的调试可能性。原因和上一个论点一样。

我个人倾向于使用printf(和scanf)函数，主要是因为我喜欢短行，而且我认为打印文本时的打字问题并不难避免。 我唯一对c风格函数感到遗憾的是std::string不受支持。在将其交给printf之前，我们必须通过一个char*(如果我们想读，则使用std::string::c_str()，但如何写?)

这里没有提到的两点我认为很重要:

1)如果你还没有使用STL, cout会携带很多包袱。它向目标文件中添加的代码是printf的两倍多。对于字符串也是如此，这也是我倾向于使用自己的字符串库的主要原因。

2) cout使用重载的<<操作符，我觉得这很不幸。如果还将<<运算符用于其预期目的(左移)，则会增加混淆。我个人不喜欢为了与其预期用途无关的目的而重载操作符。

底线:如果我已经在使用STL，我将使用cout(和字符串)。否则，我倾向于避免它。