LLVM Clang 在 OS X 上产生极慢的输入/输出

Question

问：是否可以在 OS X 下使用 LLVM Clang 改进这段代码的 IO：

test_io.cpp：

#include <iostream>
#include <string>

constexpr int SIZE = 1000*1000;

int main(int argc, const char * argv[]) {
  std::ios_base::sync_with_stdio(false);
  std::cin.tie(nullptr);

  std::string command(argv[1]);
  if (command == "gen") {
    for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
      std::cout << 1000*1000*1000 << " ";
    }
  } else if (command == "read") {
    int x;
    for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
      std::cin >> x;
    }
  }
}

编译：

clang++ -x c++ -lstdc++ -std=c++11 -O2 test_io.cpp -o test_io

基准测试：

> time ./test_io gen | ./test_io read

real    0m2.961s
user    0m3.675s
sys     0m0.012s

除了读取 10MB 文件需要 3 秒这一可悲的事实之外，它远比 g++（通过自制软件安装）慢：

> gcc-6 -x c++ -lstdc++ -std=c++11 -O2 test_io.cpp -o test_io
> time ./test_io gen | ./test_io read

real    0m0.149s
user    0m0.167s
sys     0m0.040s

我的 clang 版本是 Apple LLVM version 7.0.0 (clang-700.0.72)。从自制软件（3.7 和 3.8）安装的clangs 也会产生缓慢的 io。 clang 安装在 Ubuntu (3.8) 上会生成快速 io。 Apple LLVM version 8.0.0 产生缓慢的 io（2 人问）。

我还对其进行了一些处理 (sudo dtruss -c "./test_io gen | ./test_io read")，发现 clang 版本产生了 2686 个write_nocancel 系统调用，而 gcc 版本产生了 2079 个writev 系统调用。这可能指向问题的根源。

Answer 1

问题在于未实现 sync_with_stdio 的 libc++。

您的命令行clang++ -x c++ -lstdc++ -std=c++11 -O2 test_io.cpp -o test_io 不使用libstdc++，它将使用libc++。要强制使用 libstdc++，您需要 -stdlib=libstdc++。

如果你已经准备好输入文件的最小例子：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    int x;
    for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
      std::cin >> x;
    }
}

时间安排：

$ clang++ test_io.cpp -o test -O2 -std=c++11  
$  time ./test read < input
real    0m2.802s
user    0m2.780s
sys 0m0.015s
$ clang++ test_io.cpp -o test -O2 -std=c++11  -stdlib=libstdc++
clang: warning: libstdc++ is deprecated; move to libc++
$  time ./test read < input
real    0m0.185s
user    0m0.169s
sys 0m0.012s