Главная страница>Связанные с программированием>С/С++
Скачать

fast_io

FAST_IO - это библиотека ввода/вывода C ++ 20, которая обеспечивает исключительную скорость и предназначена для замены обычно используемых библиотек <iostream> и <cstdio> . Это библиотека только для заголовка и лицензирована по лицензии MIT, что позволяет легко включить в любой проект. Тем не менее, для этого требуется компилятор C ++ 20, который поддерживает концепции.

Первоначальный репозиторий для FAST_IO был заархивирован из -за взрыва GIT с течением времени, но там все еще можно найти более старые коммиты. Старые коммиты были здесь.

Примеры

Печать в stdout 

# include < fast_io.h >

int main () {
	print ( " Hello, fast_io world! n " );
}

Файл карты памяти 

# include < fast_io.h >

int main () {
	fast_io::native_file_loader file_data ( " text.txt " );
	// file_data satisfies std::ranges::contiguous_range
}

Другие примеры

Для других актуальных примеров, пожалуйста, посмотрите в examples/ папке.

Установились здесь примеры, но они могут больше не работать.

Это I18N Repo хранит исходные файлы i18N.

https://bitbucket.org/ejsvifq_mabmip/fast_io_i18n

Часто задаваемые вопросы

Что означает «быстрый» в FAST_IO?

Термин fast в fast_io не обязательно подразумевает, что он является самой быстрой доступной библиотекой ввода/вывода (как это было бы названо как fastest_io ). Вместо этого термин относится к тому факту, что fast_io заметно быстрее, чем <iostream> и <cstdio> библиотеки во всех случаях.

Какие поддерживаемые платформы, компиляторы ...?

См. Support.md для списка поддерживаемых вещей и примечаний для использования в конкретной платформе.

Другие вопросы?

Вы можете задать вопросы на сервере Discord FAST_IO или группе QQ: 801441303 .

Документация

Смотрите либо https://ewindy.gitee.io/fast_io_rst/index.html или https://gitee.com/qabeowjbtkwb/fast_io/wikis.

Функции

  • Как можно ближе к системному вызову.

  • Поддержка Unicode (UTF-8, UTF-16, UTF-32) + CODECVT для GB18030 и UTF-EBCDIC (NO LIBC правильно с ним не имеет дело)

  • Raii для c FILE* , posix fd и win32/ HANDLE

  • Взаимодействовать с <cstdio> и <iostream>

  • Не легко злоупотребляют такими вещами, как std::endl

  • Статические манипуляторы ввода/вывода вместо строк формата.

  • Необязательный локаль.

  • Манипуляция в/выводах без гражданства.

  • Постоянная обработка ошибок; При наличии исключения как единственный механизм отчетности об ошибках (без std::error_code , std::system_error или бесполезная проверка границ)

  • Отдельный режим.

  • Обратите внимание на специальный код дезинфицирующего средства для защиты вопросов безопасности памяти.

  • Динамическая поддержка инструментов

  • Поддерживает POSIX ICONV. Вы можете использовать fast_io для преобразования кодирования.

  • Бинарная сериализация для тривиально копируемых типов и стандартных контейнеров

  • Хорошо играет с контейнерами C ++ (например std::vector<fast_io::obuf_file> действителен)

  • Basic/Lua/Python/Etc Format (Print, Scan). Нет поддержки C и C ++, поскольку они представляют собой опасности безопасности.

  • Предоставьте API, чтобы выявить внутреннюю реализацию потоков FILE* и C ++.

  • Нативный интерфейс ручки

  • Чрезвычайно прост в поддержке пользовательских устройств

  • C и C ++ Стиль Время Компиляции Время открытия режима режима.

  • Нет traits_type и EOF

  • Поддержка динамического типа

  • Multi Process

  • Картирование памяти

  • Отладка ввода -вывода (при желании с графическим интерфейсом)

  • Алгоритм плавающей запятой в оба

  • Поддержка алгоритмов хэш: внутренний SHA-1, Intrinsic HMAC-SHA1, внутренний SHA-256, внутренний HMAC-SHA256, SHA-512, HMAC-SHA512, а также не криптовые алгоритмы, такие как Jenkins Hash.

  • zlib сжатие/декомпрессия

  • Файловая система

  • OpenSSL Bio, QT Qfile, MFC Cfile Support

Post C ++ 20

  1. Поддержка модуля
  2. Поддержка Coroutine для асинхронного ввода
  3. Улучшение и рефакторный код после того, как в стандарт добавляются детерминированные исключения с нулевой головой.

Тесты

  1. I/O 10M Целые числа

Цель: распечатайте десять миллионов целых чисел от 0 до 10 млн. Затем снова откройте этот файл, чтобы отсканировать.

Все тесты находятся в тестах/0000.10M_SIZE_T/UNIT.

Примечание: я модифицировал Bufsiz 1048576 Libstdc ++ из-за Bufsiz слишком мал (512 байт) для Mingw-W64, или он работает ужасно.

Платформа Окна Mingw-W64 GCC 11.0.0 MSVCRT+ libstdc ++
Метод Время вывода Время ввода Комментарий
stdio.h (fprintf/fscanf) 2.412987S 5.607791S
FSTREAM 0,462012 с 1.192S
Fstream с трюком Rdbuf.sputc 0,33895S 1.170173S
fast_io :: i/obuf_file 0,04903S 0,080996S
fast_io :: i/obuf_file_mutex 0,146064S 0,113155S Поток сейф
c_locale_i/obuf_file ("c") 0,065988S 0,086012S пропитан локали, локаль "c"
c_locale_i/obuf_file local 0,153995 пропитан локали, локаль ""
fmt :: format_int+obuf_file 0,122999S
fmt :: format_int+ofstream 0,209055S
fmt :: format+oftream 0,548 с FMT делает вещи медленнее
fmt :: print 0,663996 с FMT делает вещи медленнее
std :: to_chars+obuf_file 0,12 с
std :: to_chars+oftream 0,192 с
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 0,098999S 0,126003S Я взломал реализацию файла MSVCRT*
FAST_IO :: C_FILE 0,298988S 0,318001S Поток сейф. Я взломал реализацию файла MSVCRT*
fast_io :: filebuf_file 0,048999 с 0,081 с Я взломал реализацию Libstdc ++ Streambuf/filebuf
fast_io :: iobuf_utf8_file_char16 0,124 с 0,112001S UTF-16 => UTF-8 с SSE
fast_io :: iobuf_utf8_file_char32 0,110999 с 0,111011 с UTF-32 => UTF-8 с SSE
std :: wofstream 2,64 с 3.843735S wofstream с std :: locale codecvt. Чрезвычайно медленный TBH.
FAST_IO :: WFILEBUF_IO_OBSERVER 2.415692S 2.497704S wofstream с std :: locale codecvt. Это доказывает, что Fstream никогда не может быть исправлено.
Rust Language 0,483 с Ржавчина медленно. Также ржавчина не имеет дело с локали. Подумайте, как это плохо.
Библиотека rust itoa 0.4.6 > 0,165 с Я проигнорировал часть n , чтобы не убедиться в предвзятости.

Язык ржавчины в 10 раз медленнее, чем fast_io. + Бинарное раздувание и библиотека ITOA все еще очень медленное и полезное для меня. Это как минимум в 3 раза медленнее, чем fast_io.

Запустите тот же тест на MSVC 19.26.28805.

Платформа Окна MSVC 19.26.28805 Установите время от времени моей жизни
Метод Время вывода Время ввода Комментарий
stdio.h (fprintf/fscanf) 1.5353597S 1.4157233S
FSTREAM 3.6350262S 3.8420339S
Fstream с трюком Rdbuf.sputc 3.3735902S 3.8145566S
fast_io :: i/obuf_file 0,0631433S 0,1030554S
fast_io :: i/obuf_file_mutex 0,2190659S 0,2485886S Поток сейф
std :: to_chars+obuf_file 0,1641641S
std :: to_chars+oftream 0,5461922S
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 0,1102575S 0,2399757S Я взломал реализацию Universal CRT File*
FAST_IO :: C_FILE 0,2034755S 0,2621148S Поток сейф. Я взломал реализацию файла UCRT*
fast_io :: filebuf_file 0,126661S 0,2378803S Я взломал реализацию MSVC Stl Streambuf/FileBuf

Запустите тот же тест на GCC 11. Glibc+ libstdc ++

Платформа Linux GCC 11.0.0 Glibc+ libstdc ++
Метод Время вывода Время ввода Комментарий
stdio.h (fprintf/fscanf) 0,532792935S 0,591907111S
Fstream с трюком Rdbuf.sputc 0,318896068S 0,429406415S
fast_io :: i/obuf_file 0,050300857S 0,065372395S
fast_io :: i/obuf_file_mutex 0,05290654S 0,083040518S Поток сейф
c_locale_i/obuf_file ("c") 0,051939052S 0,065820056S пропитан локали, локаль "c"
c_locale_i/obuf_file local 0,162406082S пропитан локали, локаль ""
std :: to_chars+obuf_file 0,115453587S
fmt :: format_int+obuf_file 0,1183587S
fmt :: format_int+ofstream 0,195914384S
fmt :: format+oftream 0,633590975S FMT делает вещи медленнее
fmt :: print 0,495270371S FMT делает вещи медленнее
Boost :: iostreams 0,400906063S 0,444717051S Использование Boost Iostreams не делает ваш код быстрее
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 0,060076723S 0,073299716S Я взломал реализацию файла Glibc*
FAST_IO :: C_FILE 0,092490191S 0,104545535S Поток сейф. Я взломал реализацию файла Glibc*
fast_io :: filebuf_file 0,052251608S 0,06655806S Я взломал реализацию Libstdc ++ Streambuf/filebuf

Вы можете увидеть FAST_IO, также может повысить производительность существующих средств для 10x! Да, это может даже улучшить производительность файла* и Fstream для 10x в зависимости от платформ, поскольку я использую концепции, чтобы абстрагировать их всех. FMTLIB фактически замедляет производительность ввода/вывода.

  1. Вывод 10 м двойной в режиме обработки с алгоритмом RYU

Мы выполняем этот тест только для MSVC, так как только MSVC Charconv реализует его. Да. FAST_IO побеждает Charconv MSVC за более чем 20% за выполнение того же алгоритма.

Все тесты находятся в тестах/0001.10M_Double/charconv.

Запустите тот же тест на MSVC 19.26.28805.

Платформа Окна MSVC 19.26.28805
Метод Время вывода Комментарий
i/obuf_file 0,4653818S
charconv + obuf_file 0,6011 с
  1. Сырая производительность ввода/вывода

Все тесты находятся в тестах/0014.file_io/file_io.

Вывод 100000000x "Привет, мир n"

Примечание: я модифицировал Libstdc ++ S std :: filebuf's bufsiz на 1048576 из-за Bufsiz слишком мал (512 байтов) для Mingw-W64 или он работает ужасно.

Платформа Окна Mingw-W64 GCC 11.0.0 MSVCRT+ libstdc ++
Метод Время вывода Комментарий
fwrite 2.524001S
FSTREAM 1.013001S
fast_io :: obuf_file 0,437998 с
fast_io :: obuf_file_mutex 1.371S Поток сейф
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 1.164997S Я взломал реализацию файла MSVCRT*
FAST_IO :: C_FILE 3.337945S Поток сейф. Я взломал реализацию файла MSVCRT*. Нужна дополнительная оптимизация
fast_io :: filebuf_file 0,467001 с Я взломал реализацию libstdc ++ std :: filebuf
Платформа Linux GCC 11.0.0 Glibc+ libstdc ++
Метод Время вывода Комментарий
fwrite 1.457288317S
FSTREAM 1.249783346S
fast_io :: obuf_file 0,494827134S
fast_io :: obuf_file_mutex 0,497138826S Поток сейф
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 0,687976666S Я взломал реализацию файла Glibc*
FAST_IO :: C_FILE 0,910792697S Поток сейф. Я взломал реализацию файла Glibc*
fast_io :: filebuf_file 0,526955039S Я взломал реализацию libstdc ++ std :: filebuf
Платформа Окна MSVC 19.26.28805 UCRT + MSVC STL
Метод Время вывода Комментарий
fwrite 3.3139122S
FSTREAM 1.7184119S
fast_io :: obuf_file 0,7996034S
fast_io :: obuf_file_mutex 2.2949221S Поток сейф. Похоже, Std :: Mutex ужасно медленная для MSVC STL.
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 1.2103924S Я взломал реализацию файла UCRT*
FAST_IO :: C_FILE 2.3604295S Поток сейф. Я взломал реализацию файла UCRT*
fast_io :: filebuf_file 1.2805368S Я взломал реализацию MSVC STL Std :: FileBuf
  1. Двоичный размер просто используйте тест в тестах/0014.file_io/file_io. Чувак, вы должны избегать потока как чумы TBH. Это не здорово.
Платформа Окна Mingw-W64 GCC 11.0.0 MSVCRT + libstdc ++ + статический компиляция
Метод Бинарный размер Комментарий
FSTREAM 925 КБ Использовать Fstream не подходит для вашего здоровья, так как STD :: Locale раздувает ваш бинар.
fast_io :: obuf_file 155 КБ
FAST_IO :: C_FILE_UNLOCKED 157 КБ Я взломал реализацию файла MSVCRT*
FAST_IO :: C_FILE 157 КБ Поток сейф. Я взломал реализацию файла MSVCRT*
fast_io :: filebuf_file 933KB Я взломал реализацию std :: filebuf. C ++ Stream отстой
  1. Код конвертируется

Генерировать 10000000000? Emojis с использованием программы в тестах/0020.utf/fill_nc.cc

Тесты находятся в примерах/0043.iconv Universal Iconv. (UTF-8 до GB18030 в качестве примера) тест ICONV:

Платформа Окна Mingw-W64 GCC 11.0.0 MSVCRT+ libstdc ++
Метод Прошло время Комментарий
Команда ICONV 1,529 с
Universal.cc 1.293S Используйте Posix libiconv

UTF8-> UTF16LE

Тесты в примерах/0022.utf

ICONV Тест:

Платформа Окна Mingw-W64 GCC 11.0.0 MSVCRT+ libstdc ++
Метод Прошло время Комментарий
Команда ICONV 0,967 с GNU ICONV. Нет бом, который отстой
UTF8_FILE_TO_UTF16_FILE.CC 0,498 с Я использую алгоритмы SSE, предоставленные проектом UTF-UTILS.

UTF8-> UTF32LE

Тесты в примерах/0022.utf

ICONV Тест:

Платформа Окна Mingw-W64 GCC 11.0.0 MSVCRT+ libstdc ++
Метод Прошло время Комментарий
Команда ICONV 0,844 с GNU ICONV. Нет бом, который отстой
UTF8_FILE_TO_UTF32_FILE.CC 0,442 с Я использую алгоритмы SSE, предоставленные проектом UTF-UTILS.

Кредиты

Создание и разработка этого проекта стали возможными благодаря ценным вкладам различных проектов с открытым исходным кодом. В то время как код не был скопирован непосредственно из этих проектов, я использовал их в качестве ссылок и переосмыслил их в соответствии с конкретными целями этой библиотеки. В некоторых случаях возникли проблемы с интеграцией, которые требовали модификации исходного кода. Я благодарен этим проектам и их разработчикам за то, что они привержены открытым и доступным для более широкого сообщества.

Проект URL
Grisu-Exact https://github.com/jk-jeon/grisu-exact
Рю https://github.com/ulfjack/ryu
Ша-Интризия https://github.com/noloader/sha-intrinsics
SHA1 https://github.com/vog/sha1
UTF-UTILS https://github.com/bobsteagall/utf_utils
Дженкинс-Хэш-Ява https://github.com/vkandy/jenkins-hash-java
MD5 https://github.com/jieweiwei/md5
Reactos https://github.com/reactos/reactos
dirent_h https://github.com/win32ports/dirent_h
Библиотека GNU C. https://www.gnu.org/software/libc/
GNU Newlib https://sourceware.org/newlib/
Дракона https://github.com/jk-jeon/dragonbox
Jeaiii https://github.com/jeaiii/itoa
Crypto ++ https://github.com/weidai11/cryptopp
Митоа https://gitee.com/xjkp2283572185/mystd
Расширять
Дополнительная информация
Связанные приложения
Рекомендуем вам
Связанные новости Все