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c++ - 如何使用 boost::iostreams 更改缓冲区大小？

coder 2024-02-05 原文

我的程序并行读取几十个非常大的文件，一次只读一行。似乎主要的性能瓶颈是 HDD 从一个文件到另一个文件的寻道时间(虽然我不完全确定如何验证这一点)，所以我认为如果我可以缓冲输入会更快。

我正在使用这样的 C++ 代码通过 boost::iostreams“过滤流”读取我的文件:

input = new filtering_istream;
input->push(gzip_decompressor());
file_source in (fname);
input->push(in);

根据documentation ，file_source 没有任何方法来设置缓冲区大小，但 filtering_stream::push 似乎:

void push( const T& t,
  std::streamsize buffer_size,
  std::streamsize pback_size );

所以我尝试了 input->push(in, 1E9) 确实我的程序的内存使用量猛增，但速度根本没有改变。

我是否完全错误地认为读取缓冲会 boost 性能？或者我做错了吗？我可以直接缓冲一个 file_source，还是需要创建一个 filtering_streambuf？如果是后者，它是如何工作的？该文档并不完全包含示例。

最佳答案

您也应该分析它，看看瓶颈在哪里。

也许它在内核中，也许是您的硬件限制。直到您分析它，发现您在黑暗中跌跌撞撞。

编辑:

好吧，那这次回答更彻底。根据 Boost.Iostreams 文档，basic_file_source 只是 std::filebuf 的包装器，后者又构建于 std::streambuf 之上。引用文档:

CopyConstructible and Assignable wrapper for a std::basic_filebuf opened in read-only mode.

streambuf 确实提供了一个方法 pubsetbuf (也许不是最好的引用，但第一个谷歌出现了)你显然可以用来控制缓冲区大小。

例如:

#include <fstream>

int main()
{
  char buf[4096];
  std::ifstream f;
  f.rdbuf()->pubsetbuf(buf, 4096);
  f.open("/tmp/large_file", std::ios::binary);

  while( !f.eof() )
  {
      char rbuf[1024];
      f.read(rbuf, 1024);
  }

  return 0;
}

在我的测试中(尽管优化关闭)我实际上使用 4096 字节缓冲区的性能比 16 字节缓冲区更差，但是 YMMV —— 一个很好的例子，说明为什么你应该总是首先分析 :)

但是，正如您所说，basic_file_sink 不提供任何访问它的方法，因为它在其 private part 中隐藏了底层 filebuf .

如果您认为这是错误的，您可以:

  1. 敦促 Boost 开发人员公开此类功能，使用邮件列表或 trac。
  2. 构建您自己的 filebuf 包装器，它会公开缓冲区大小。有一个 section在解释编写自定义源的教程中，这可能是一个很好的起点。
  3. 根据您喜欢的所有缓存编写自定义源代码。

请记住，您的硬盘驱动器和内核已经对文件读取进行缓存和缓冲，我认为您不会从缓存中获得更多的性能 boost 。

最后，谈谈分析。有大量适用于 Linux 的强大分析工具，我什至不知道其中一半的名称，但例如有 iotop这有点简洁，因为它使用起来 super 简单。它与 top 非常相似，但显示的是与磁盘相关的指标。例如:

Total DISK READ: 31.23 M/s | Total DISK WRITE: 109.36 K/s
TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND          
19502 be/4 staffan    31.23 M/s    0.00 B/s  0.00 % 91.93 % ./apa

告诉我我的程序 90% 以上的时间都在等待 IO，即它是 IO 绑定(bind)的。如果您需要更强大的功能，我相信 Google 可以为您提供帮助。

请记住，在热缓存或冷缓存上进行基准测试会极大地影响结果。

关于c++ - 如何使用 boost::iostreams 更改缓冲区大小？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/3208882/

ampiostreamscodesectionnoreferrerc++boost

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