此函数从字符串中读取 double 组:

vector<double> parseVals(string& str) {
    stringstream ss(str);
    vector<double> vals;
    double val;
    while (ss >> val) vals.push_back(val);
    return vals;
}

当使用包含 100 万个数字的字符串调用时，该函数需要 7.8 秒才能执行(Core i5，3.3GHz)。这意味着要花费 25000 个 CPU 周期来解析一个数字。

user315052 指出相同的代码在他的系统上运行速度快一个数量级，进一步的测试表明不同系统和编译器之间的性能差异非常大(另见 user315052 的回答):

1. Win7, Visual Studio 2012RC or Intel C++ 2013 beta: 7.8  sec
2. Win7, mingw / g++ 4.5.2                          : 4    sec
3. Win7, Visual Studio 2010                         : 0.94 sec
4. Ubuntu 12.04, g++ 4.7                            : 0.65 sec

我在 Boost/Spirit 库中找到了一个很好的替代品。代码安全、简洁且速度极快(在 VC2012 上为 0.06 秒，比 stringstream 快 130 倍)。

#include <boost/spirit/include/qi.hpp>

namespace qi = boost::spirit::qi;
namespace ascii = boost::spirit::ascii;

vector<double> parseVals4(string& str) {
    vector<double> vals;
    qi::phrase_parse(str.begin(), str.end(),
        *qi::double_ >> qi::eoi, ascii::space, vals);
    return vals;
}

虽然这从实际的角度解决了问题，但我还是想知道为什么stringstream的性能如此不一致。我分析了程序以确定瓶颈，但 STL 代码对我来说看起来像是乱码。非常感谢任何熟悉 STL 内部结构的人提出意见。

PS:在上述所有时间中，优化都是 O2 或更好。程序配置文件中既没有实例化字符串流，也没有重新分配 vector 图。几乎所有时间都花在提取运算符中。

最佳答案

在我的运行在 1.6 GHz i7 上的 Linux VM 上，它只需要不到半秒的时间。我的结论是解析并不像您观察到的那么慢。您正在测量的一定是其他一些人工制品，导致您的观察结果与我的观察结果大相径庭。为了让我们更加确定我们是在同类比较，我将提供我所做的。

编辑:在我的 Linux 系统上，我有 g++ 4.6.3，用 -O3 编译。由于我没有 MS 或 Intel 编译器，我使用的是 cygwin g++ 4.5.3，也是用 -O3 编译的。在 Linux 上，我得到以下输出: 另一个事实是我的 Windows 7 是 64 位的，我的 Linux VM 也是。我相信 cygwin 只能在 32 位模式下运行。

elapsed: 0.46 stringstream
elapsed: 0.11 strtod

在 cygwin 上，我得到以下信息:

elapsed: 1.685 stringstream
elapsed: 0.171 strtod

我推测cygwin和Linux的性能差异与MS库依赖有关。请注意，cygwin 环境只是在 Linux VM 的主机上。

这是我使用 istringstream 计时的例程。

std::vector<double> parseVals (std::string &s) {
    std::istringstream ss(s);
    std::vector<double> vals;
    vals.reserve(1000000);
    double val;
    while (ss >> val) vals.push_back(val);
    return vals;
}

这是我使用 strtod 计时的例程。

std::vector<double> parseVals2 (char *s) {
    char *p = 0;
    std::vector<double> vals;
    vals.reserve(1000000);
    do {
        double val = strtod(s, &p);
        if (s == p) break;
        vals.push_back(val);
        s = p+1;
    } while (*p);
    return vals;
}

这是我用来用一百万个 double 值填充字符串的例程。

std::string one_million_doubles () {
    std::ostringstream oss;
    double x = RAND_MAX/(1.0 + rand()) + rand();
    oss << x;
    for (int i = 1; i < 1000000; ++i) {
        x = RAND_MAX/(1.0 + rand()) + rand();
        oss << " " << x;
    }
    return oss.str();
}

这是我用来计时的例程:

template <typename PARSE, typename S>
void time_parse (PARSE p, S s, const char *m) {
    struct tms start;
    struct tms finish;
    long ticks_per_second;
    std::vector<double> vals_vec;

    times(&start);
    vals_vec = p(s);
    times(&finish);
    assert(vals_vec.size() == 1000000);
    ticks_per_second = sysconf(_SC_CLK_TCK);
    std::cout << "elapsed: "
              << ((finish.tms_utime - start.tms_utime
                   + finish.tms_stime - start.tms_stime)
                  / (1.0 * ticks_per_second))
              << " " << m << std::endl;
}

而且，这是 main 函数:

int main ()
{
    std::string vals_str;

    vals_str = one_million_doubles();
    std::vector<char> s(vals_str.begin(), vals_str.end());

    time_parse(parseVals, vals_str, "stringstream");
    time_parse(parseVals2, &s[0], "strtod");
}

关于c++ - 为什么在 C++ 中字符串到数字的转换这么慢？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/11445700/