printf()和cout在c++中的区别是什么?
当前回答
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。
其他回答
TL;DR:在相信在线随机评论之前,一定要自己做研究,考虑生成的机器代码的大小、性能、可读性和编码时间,包括这一条。
我不是专家。我碰巧听到两个同事在讨论如何避免在嵌入式系统中使用c++,因为会导致性能问题。有趣的是,我基于一个真实的项目任务做了一个基准测试。
在该任务中,我们必须向RAM写入一些配置。喜欢的东西:
咖啡=热 糖=没有 牛奶=乳房 mac = AA: BB: CC:弟弟:EE: FF
这是我的基准测试程序(是的,我知道OP询问printf(),而不是fprintf()。试着捕捉本质,顺便说一下,OP的链接指向fprintf()。)
C程序:
char coffee[10], sugar[10], milk[10];
unsigned char mac[6];
/* Initialize those things here. */
FILE * f = fopen("a.txt", "wt");
fprintf(f, "coffee=%s\nsugar=%s\nmilk=%s\nmac=%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n", coffee, sugar, milk, mac[0], mac[1],mac[2],mac[3],mac[4],mac[5]);
fclose(f);
c++程序:
//Everything else is identical except:
std::ofstream f("a.txt", std::ios::out);
f << "coffee=" << coffee << "\n";
f << "sugar=" << sugar << "\n";
f << "milk=" << milk << "\n";
f << "mac=" << (int)mac[0] << ":"
<< (int)mac[1] << ":"
<< (int)mac[2] << ":"
<< (int)mac[3] << ":"
<< (int)mac[4] << ":"
<< (int)mac[5] << endl;
f.close();
我尽了最大努力打磨它们,然后把它们都绕了10万次。以下是调查结果:
C程序:
real 0m 8.01s
user 0m 2.37s
sys 0m 5.58s
c++程序:
real 0m 6.07s
user 0m 3.18s
sys 0m 2.84s
目标文件大小:
C - 2,092 bytes
C++ - 3,272 bytes
结论:在我非常特定的平台上,使用非常特定的处理器,运行非常特定版本的Linux内核,运行一个非常特定版本的GCC编译的程序,以完成一个非常特定的任务,我会说c++方法更适合,因为它运行得更快,可读性更好。另一方面,C提供了小的内存占用,在我看来,这几乎没有什么意义,因为程序大小不是我们所关心的。
记住,YMMV。
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
我引用一下:
在高层术语中,主要的区别是类型安全(cstdio 没有它),性能(大多数iostreams实现都有 比cstdio慢)和可扩展性(iostreams允许 自定义输出目标和用户定义类型的无缝输出)。
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。
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);
}
}
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