在 C 中将一定数量的字符打印到 stdout 的最快方法

Question

我必须将一定数量的空格打印到标准输出，但这个数量不是固定的。我正在使用 putchar()，但我不确定这是否很快。在 C 中将一定数量的字符打印到 stdout 的最快方法是什么？另外，我无法使用系统功能。

谢谢你的帮助！

Answer 1

我只会使用fwrite。简单的。正确的。简单的。

void put_spaces(int n)
{
    static const char SPACES[32] = "                                ";
    for (; n >= 32; n -= 32)
        fwrite(SPACES, 32, 1, stdout);
    if (n)
        fwrite(SPACES, n, 1, stdout);
}

但请注意，天真的版本也相当快：

void put_spaces(int n)
{
    while (n--)
        putchar(' ');
}

为什么它这么快？在大多数系统上，putchar 是一个在大多数情况下直接写入缓冲区的宏。如果您不确定它是否快，正确的答案是分析您的应用程序，而不是“首先优化”。

远离 malloc （它只是不必要的）、puts （每次调用时都会添加 '\n'）和 >printf （对于这样一个简单的任务来说太复杂了）。

Answer 2

我会尝试使用系统命令而不是自己制作。

像这样的东西：

void print_spaces(unsigned int number_of_spaces) {
  char* spaces = malloc(sizeof(char)*number_of_spaces + 1);
  memset (spaces,' ',number_of_spaces);
  spaces[number_of_spaces] = '\0';
  printf("%s",spaces);
  free(spaces);
}

就可以了。

Answer 3

printf() 允许您调整要打印的空格数，但这必须在格式字符串中说明。请参阅此处作为参考。

char format[256];
sprintf(format, "%%%ds", number_of_spaces); // creates the format string
printf(format, " ");

Answer 4

我假设“系统功能”是指非标准扩展。在这种情况下，这完全取决于您的意思是最快的写入速度还是最快的执行速度？

如果是前者，并假设有上限，您可以使用类似的东西：

void outSpaces (unsigned int num) {
    static char *lotsaSpaces = "                       ";
    printf ("%*.*s", num, num, lotsaSpaces);
}

如果是后者，这样的东西应该是一个很好的起点：

void outSpaces (unsigned int num) {
    static char *hundredSpaces = "<<insert 100 spaces here>>";
    while (num >= 100) {
        puts (hundredSpaces);
        num -= 100;
    }
    printf ("%*.*s", num, num, hundredSpaces);
}

您需要知道函数调用可能是昂贵的，即使有输出缓冲。在这种情况下，最好调用一次 puts 来输出一百个字符，而不是调用 putchar 一百次。

Answer 5

也许：

void PrintSpaces (int num_spaces)
{
  char *spaces = "                    "; /* twenty spaces */
  while (num_spaces > 20)
  {
    puts (spaces);
    num_spaces -= 20;
  }

  if (num_spaces)
  {
    puts (&spaces [19 - num_spaces]);
  }
}

Answer 6

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stddef.h>

int main() {
    const size_t size = 5;
    char* const data = (char*)malloc(size * sizeof(char) + 1);
    if (!data) {
        return EXIT_FAILURE;
    }
    memset(data, ' ', size);
    data[size] = '\0'; // not needed (in this case)
    fwrite(data, sizeof(char), size, stdout);
    free(data);
    return EXIT_SUCCESS;
}

（如果空格数量不是特别多的话）

Answer 7

我不懂c，但这是基本思想。
创建一个大小为 8192 的数组，并用空格完全填充该特定数组，现在您可以使用 put 或编写系统调用或使用高效的东西，然后打印该数组。
这里我有一个 go 代码片段，但如果你更喜欢 c，你可以看到 示例说明了如何做到这一点，它实际上是 GNU 的 yes 程序，它打印内容的速度非常快，那里有后续解释。

package main

import (
    "bufio"
    "os"
)

func main() {
    t := []byte{'y', '\n'}
    var used int
    const tot = 8192
    buf := make([]byte, 0, tot)

    for used < tot {
        buf = append(buf, t...)
        used += 2
    }

    //Filled complete array named as buf with "y\n"
    w := bufio.NewWriter(os.Stdout)
    for {
        w.Write(buf) //using write system call to print.
    }
    w.Flush()
}

//syscall.Write({without buf}) : 1.40MiB/s
//syscall.Write(buf) : 1.5GiB/s