C の stdin 入力が Python よりも大幅に遅いのはなぜですか?どうすれば改善できるでしょうか?

C では標準入力 (stdin) からの行の読み取りが Python よりもはるかに遅いのはなぜですか?

標準入力 (stdin) からの行の読み取りは、Python では大幅に遅くなることがあります。 C 入力のデフォルト設定が異なるため、C と Python を比較stream.

デフォルト バッファリング

デフォルトでは、C 入力ストリーム (cin) は標準入出力 (stdio) ストリームと同期されます。この同期により、cin は入力バッファリングを回避し、一度に 1 文字ずつ読み取ることになります。

Python バッファリング

対照的に、stdin ストリームPython ではデフォルトでバッファリングされるため、一度に大きな入力チャンクを読み取ることができます。これにより、データの読み取りに必要なシステム コールの数が減り、パフォーマンスが向上します。

C コードの修正

C で同様のパフォーマンスを実現するには、メイン関数の先頭に次の行を追加することで stdio と同期します:

std::ios_base::sync_with_stdio(false);

これにより、 cin を使用して入力をバッファリングし、読み取り速度を大幅に向上させます。

fgets と getline の比較

さらに、getline() の代わりに fgets を使用することを検討することもできます。ファイルまたは標準入力からテキスト行を読み取る C 関数。 fgets には、動的なメモリ割り当てが必要ないという利点があり、パフォーマンスがさらに向上します。

パフォーマンスの比較

以下は、さまざまなアプローチの 1 秒あたりの行数 (LPS) を比較した表です。 100M 行ファイルを使用:

Implementation	Lines per Second
Python (default)	3,571,428
cin (default/naive)	819,672
cin (no sync)	12,500,000
fgets	14,285,714
wc (not fair comparison)	54,644,808

ご覧のとおり、無効にします同期または fgets を使用すると、C のパフォーマンスが大幅に向上します。

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