使用一个scanf（）（或fscanf（））更好还是没关系？

Question

我听说scanf()“花费很多”，但现在我找不到任何相关信息。因此，我是使用一个fscanf("%f", &num) 还是在一行中查找多个值（fscanf("%f %f %f %f", &num, &num1, &num2, &num3)）是否重要？附加问题：您能否推荐一些资源来获取此类信息，了解一项功能对程序的成本是多少？

我知道标题中有scanf()，但是fscanf()、sscanf()和scanf()可以在手册的同一页找到，所以我相信标题没有误导。

Answer 1

它们的性能应该完全相同。

fscanf 从打开的文件流中读取； “File Scan Formated”。

scanf 做同样的事情，但它只从stdin 读取。 scanf(format, ...) 就是 fscanf(stdin, format, ...)。

附加问题：您能否推荐一些资源来获取此类信息，了解某个功能对程序的成本是多少？

这将取决于您的实施。事实上，像scanf 这样的函数不太可能是性能问题。它们已经优化了几十年。性能问题来自循环和糟糕的算法。查看 Big-O Notation 等主题了解基础知识，查看 benchmarking and profilers 等工具来测试正在运行的程序。

您应该关注的是the many problems with scanf and fscanf。最大的问题是他们将读取输入与解析联系在一起。考虑使用fgets 和sscanf（S 表示字符串）来分隔两者：读取一行，解析一行。

Answer 2

我听说 scanf() “花费很多”，但现在我找不到任何相关信息。

是的，这是真的。在许多情况下它会比较慢。

特别是逐字节读取文件：

int chr;

// this is much slower than ...
while (1) {
    if (fscanf(xf,"%c",&chr) != 1)
        break;
}

// ... this
while (1) {
    chr = fgetc(xf);
    if (chr == EOF)
        break;
}

旁注：信不信由你，以上来自我遇到的一个真实世界的生产级程序[用于将固件加载到 FPGA 中]。我使用fgetc [和read] 修复了它。我将运行时间从 15 分钟减少到 90 秒

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附加问题：您能否推荐一些资源来获取此类信息，了解某个功能对程序的成本是多少？

您可以了解“大 O”符号和分析。

但是，您始终可以编写基准程序。这是我创建的一个，可以帮助您创建自己的。

在这种特殊情况下，重要的是从时序中消除 I/O 的开销。因此，该程序在 缓冲区 中创建随机行，并在缓冲区上执行 strtod 或 sscanf。

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

#define TSTMAX      100000
#define FNCMAX      2

typedef long long tsc_t;

tsc_t
tscget(void)
{
    struct timespec ts;
    tsc_t tsc;

    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC,&ts);

    tsc = ts.tv_sec;
    tsc *= 1000000000;
    tsc += ts.tv_nsec;

    return tsc;
}

double
tscsec(tsc_t tsc)
{
    double sec;

    sec = tsc;
    sec /= 1e9;

    return sec;
}

tsc_t elap[FNCMAX][TSTMAX];

void
useit(double *arr)
{
}

void
doscanf1(char *buf)
{
    double arr[4];

    sscanf(buf,"%lf %lf %lf %lf",&arr[0],&arr[1],&arr[2],&arr[3]);

    useit(arr);
}

void
doscanf2(char *buf)
{
    double arr[4];

    sscanf(buf,"%lf %lf %lf %lf",&arr[0],&arr[1],&arr[2],&arr[3]);

    useit(arr);
}

void
dotok(char *buf)
{
    double arr[4];

    for (int idx = 0;  idx < 4;  ++idx)
        arr[idx] = strtod(buf,&buf);

    useit(arr);
}

void
dofnc(int tstidx,int fncidx,const char *src)
{
    char buf[1000];
    tsc_t tscbeg;
    tsc_t tscend;

    strcpy(buf,src);

    tscbeg = tscget();

    switch (fncidx) {
    case 0:
        dotok(buf);
        break;
    case 1:
        doscanf1(buf);
        break;
    case 2:
        doscanf2(buf);
        break;
    }

    tscend = tscget();
    tscend -= tscbeg;

    elap[fncidx][tstidx] = tscend;
}

void
dotest(int tstidx)
{
    char *bp;
    char buf[1000];

    bp = buf;
    for (int idx = 0;  idx < 4;  ++idx)
        bp += sprintf(bp," %.8g",drand48());

    dofnc(tstidx,0,buf);
    dofnc(tstidx,1,buf);
}

int
cmpfnc(const void *lhs,const void *rhs)
{
    tsc_t dif = *(const tsc_t *) lhs - *(const tsc_t *) rhs;
    int cmpflg;

    do {
        cmpflg = -1;
        if (dif < 0)
            break;

        cmpflg = 1;
        if (dif > 0)
            break;

        cmpflg = 0;
    } while (0);

    return cmpflg;
}

int
main(void)
{
    tsc_t avg[FNCMAX] = { 0 };

    for (int tstidx = 0;  tstidx < TSTMAX;  ++tstidx)
        dotest(tstidx);

    for (int fncidx = 0;  fncidx < FNCMAX;  ++fncidx)
        qsort(&elap[fncidx][0],TSTMAX,sizeof(tsc_t),cmpfnc);

    for (int tstidx = 0;  tstidx < TSTMAX;  ++tstidx) {
        for (int fncidx = 0;  fncidx < FNCMAX;  ++fncidx) {
            tsc_t tsc = elap[fncidx][tstidx];
            printf(" %.9f",tscsec(tsc));
            avg[fncidx] += tsc;
        }
        printf(" %d\n",tstidx);
    }

    for (int fncidx = 0;  fncidx < FNCMAX;  ++fncidx) {
        tsc_t tsc = avg[fncidx];
        printf("TOT:%.9f AVG:%.9f\n",tscsec(tsc),tscsec(tsc) / TSTMAX);
    }
}

---

您可以运行上述程序。以下是在我的系统上运行的摘要：

TOT:0.090690979 AVG:0.000000907
TOT:0.157146016 AVG:0.000001571

因此，使用 strtod 几乎比 sscanf 快 1.75 倍