MASATOの開発日記

ファイル読み出しコードの性能評価

C++でファイルの内容をメモリ上に読み出すコードを書いてみたところ、 書き方によって結構性能に差がありました。そこでちょっと性能を調べてみましたのでまとめておきます。

読み出しコード

C++では、メモリ上でのデータ保持方法は色々ありそうですが、 代表的なものということで、std::stringとstd::vectorに保持するコードを4つ選んでみました。

１つめのコード。Case1とします。

// Case1
using namespace std;
string Data(istreambuf_iterator<char>(ifstream(FileName, ios::in | ios::binary)),
  istreambuf_iterator<char>());

一行でも書ける短いコードです。

２つめのコード。Case2とします。

// Case2
using namespace std;
vector<char> Data(istreambuf_iterator<char>(ifstream(FileName, ios::in | ios::binary)),
  istreambuf_iterator<char>());

std::vectorを使ったこと以外はCase1と同じです。

３つ目のコード。Case3とします。

// Case3
using namespace std;
vector<char> Data;
copy(istreambuf_iterator<char>(ifstream(FileName, ios::in | ios::binary)),
  istreambuf_iterator<char>(), back_inserter(Data));

std::back_inserterを使ったC++らしいコードです。

最後のコード。Case4とします。

// Case4
using namespace std;
vector<char> Data;
std::ifstream Input(FileName, std::ios::in | std::ios::binary);
Data.resize(Input.seekg(0, std::ios::end).tellg());
Input.seekg(0, std::ios::beg).read(&Data[0], static_cast<std::streamsize>(Data.size()));

C言語に近い古い書き方。 シークしてファイルサイズを求めたら一気に読みだしています。

読み出しファイル

大きなファイルであれば何でも良いと思いましたので、 makedummyというツールを使って作った100MB(104,857,600 Bytes)のファイルを使いました。データはランダムです。

測定環境

測定環境は以下の通りです。

コンパイラ	Visual C++.NET 2003デフォルトコンパイラ
OS	Windows XP Professional SP2
CPU	AMD Athlon 64 3700+
メモリ	2GB
HDD	Seagate ST3300622AS
ファイルシステム	NTFS
プロジェクト設定	デフォルトRelease構成

測定結果

100MB位だとディスクキャッシュに格納されてしまうみたいなので、OS起動直後のファイルキャッシュに格納される前の読み出し時間を測るようにしました。 結果は以下の通り。

時間を速度に変換してみました。1MB/s=1024×1024Byte/s です。

分かったこと。

• コンストラクタで読み出すCase1やCase2よりも、std::copyとback_inserterで読みだすCase3の方が速いです。
  コンストラクタでできることはコンストラクタでやるべきと思っていましたが、そうとも限らないようです。
• それよりもさらにifstream::readで一気に読みだすCase4の方が速いです。なんと一番です。
  速度を重視するときはCase4が一番なのかもしれませんね。

投稿者 MASATO : 2007年09月22日 02:02 | トラックバック