printf()和cout在c++中的区别是什么?
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Printf是一个函数而cout是一个变量。
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我引用一下:
在高层术语中,主要的区别是类型安全(cstdio 没有它),性能(大多数iostreams实现都有 比cstdio慢)和可扩展性(iostreams允许 自定义输出目标和用户定义类型的无缝输出)。
对于原语,使用哪个原语可能并不重要。当你想输出复杂的对象时它才有用。
例如,如果你有一门课,
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
class Something
{
public:
Something(int x, int y, int z) : a(x), b(y), c(z) { }
int a;
int b;
int c;
friend ostream& operator<<(ostream&, const Something&);
};
ostream& operator<<(ostream& o, const Something& s)
{
o << s.a << ", " << s.b << ", " << s.c;
return o;
}
int main(void)
{
Something s(3, 2, 1);
// output with printf
printf("%i, %i, %i\n", s.a, s.b, s.c);
// output with cout
cout << s << endl;
return 0;
}
现在,上面的内容可能看起来并不是很好,但是让我们假设您必须在代码中的多个地方输出这些内容。不仅如此,假设您添加了一个字段“int d”。使用cout,您只需要在一个地方更改它。然而,使用printf,你可能需要在很多地方改变它,不仅如此,你还需要提醒自己输出哪些。
尽管如此,使用cout,您可以减少大量用于维护代码的时间,不仅如此,如果您在新应用程序中重用对象“Something”,您实际上不必担心输出。
当然,你可以把“something”写得更好一点,以保持维护:
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
class Something
{
public:
Something(int x, int y, int z) : a(x), b(y), c(z) { }
int a;
int b;
int c;
friend ostream& operator<<(ostream&, const Something&);
void print() const { printf("%i, %i, %i\n", a, b, c); }
};
ostream& operator<<(ostream& o, const Something& s)
{
o << s.a << ", " << s.b << ", " << s.c;
return o;
}
int main(void)
{
Something s(3, 2, 1);
// Output with printf
s.print(); // Simple as well, isn't it?
// Output with cout
cout << s << endl;
return 0;
}
还有一个cout vs. printf的扩展测试,如果有人想做更多的测试,添加了一个'double'的测试(Visual Studio 2008,可执行文件的发布版本):
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <ctime>
class TimedSection {
char const *d_name;
//timespec d_start;
clock_t d_start;
public:
TimedSection(char const *name) :
d_name(name)
{
//clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &d_start);
d_start = clock();
}
~TimedSection() {
clock_t end;
//clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end);
end = clock();
double duration = /*1e3 * (end.tv_sec - d_start.tv_sec) +
1e-6 * (end.tv_nsec - d_start.tv_nsec);
*/
(double) (end - d_start) / CLOCKS_PER_SEC;
std::cerr << d_name << '\t' << std::fixed << duration * 1000.0 << " ms\n";
}
};
int main() {
const int iters = 1000000;
char const *text = "01234567890123456789";
{
TimedSection s("cout with only endl");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << std::endl;
}
{
TimedSection s("cout with only '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << '\n';
}
{
TimedSection s("printf with only '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("\n");
}
{
TimedSection s("cout with string constant and endl");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << "01234567890123456789" << std::endl;
}
{
TimedSection s("cout with string constant and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << "01234567890123456789\n";
}
{
TimedSection s("printf with string constant and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("01234567890123456789\n");
}
{
TimedSection s("cout with some stuff and endl");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << text << "01234567890123456789" << i << std::endl;
}
{
TimedSection s("cout with some stuff and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << text << "01234567890123456789" << i << '\n';
}
{
TimedSection s("printf with some stuff and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("%s01234567890123456789%i\n", text, i);
}
{
TimedSection s("cout with formatted double (width & precision once)");
std::cout << std::fixed << std::scientific << std::right << std::showpoint;
std::cout.width(8);
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << text << 8.315 << i << '\n';
}
{
TimedSection s("cout with formatted double (width & precision on each call)");
std::cout << std::fixed << std::scientific << std::right << std::showpoint;
for (int i = 0; i < iters; ++i)
{ std::cout.width(8);
std::cout.precision(3);
std::cout << text << 8.315 << i << '\n';
}
}
{
TimedSection s("printf with formatted double");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("%8.3f%i\n", 8.315, i);
}
}
结果是:
cout with only endl 6453.000000 ms
cout with only '\n' 125.000000 ms
printf with only '\n' 156.000000 ms
cout with string constant and endl 6937.000000 ms
cout with string constant and '\n' 1391.000000 ms
printf with string constant and '\n' 3391.000000 ms
cout with some stuff and endl 9672.000000 ms
cout with some stuff and '\n' 7296.000000 ms
printf with some stuff and '\n' 12235.000000 ms
cout with formatted double (width & precision once) 7906.000000 ms
cout with formatted double (width & precision on each call) 9141.000000 ms
printf with formatted double 3312.000000 ms
人们经常声称printf要快得多。这在很大程度上是一个神话。我刚刚测试了一下,结果如下:
cout with only endl 1461.310252 ms
cout with only '\n' 343.080217 ms
printf with only '\n' 90.295948 ms
cout with string constant and endl 1892.975381 ms
cout with string constant and '\n' 416.123446 ms
printf with string constant and '\n' 472.073070 ms
cout with some stuff and endl 3496.489748 ms
cout with some stuff and '\n' 2638.272046 ms
printf with some stuff and '\n' 2520.318314 ms
结论:如果你只想要换行,使用printf;否则,cout几乎一样快,甚至更快。更多细节可以在我的博客上找到。
需要澄清的是,我并不是说iostreams总是比printf更好;我只是想说,你应该根据真实的数据做出明智的决定,而不是基于一些常见的、误导性的假设而胡乱猜测。
更新:这里是我用于测试的完整代码。使用g++编译,没有任何其他选项(除了用于计时的-lrt)。
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <ctime>
class TimedSection {
char const *d_name;
timespec d_start;
public:
TimedSection(char const *name) :
d_name(name)
{
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &d_start);
}
~TimedSection() {
timespec end;
clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end);
double duration = 1e3 * (end.tv_sec - d_start.tv_sec) +
1e-6 * (end.tv_nsec - d_start.tv_nsec);
std::cerr << d_name << '\t' << std::fixed << duration << " ms\n";
}
};
int main() {
const int iters = 10000000;
char const *text = "01234567890123456789";
{
TimedSection s("cout with only endl");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << std::endl;
}
{
TimedSection s("cout with only '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << '\n';
}
{
TimedSection s("printf with only '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("\n");
}
{
TimedSection s("cout with string constant and endl");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << "01234567890123456789" << std::endl;
}
{
TimedSection s("cout with string constant and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << "01234567890123456789\n";
}
{
TimedSection s("printf with string constant and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("01234567890123456789\n");
}
{
TimedSection s("cout with some stuff and endl");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << text << "01234567890123456789" << i << std::endl;
}
{
TimedSection s("cout with some stuff and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
std::cout << text << "01234567890123456789" << i << '\n';
}
{
TimedSection s("printf with some stuff and '\\n'");
for (int i = 0; i < iters; ++i)
printf("%s01234567890123456789%i\n", text, i);
}
}
我不是程序员,但我曾是人为因素工程师。我觉得编程语言应该是容易学习、理解和使用的,这就要求它有一个简单而一致的语言结构。虽然所有的语言都是象征性的,因此,在其核心是任意的,但有惯例,遵循这些惯例使语言更容易学习和使用。
在c++和其他语言中,有大量的函数以函数(参数)的形式编写,这种语法最初是在前计算机时代用于数学中的函数关系。printf()遵循这种语法,如果c++的作者想要创建任何逻辑上不同的方法来读写文件,他们可以使用类似的语法简单地创建一个不同的函数。
在Python中,我们当然可以使用同样标准的对象进行打印。方法语法,即variablename。因为变量是对象,但在c++中它们不是。
我不喜欢cout语法,因为<<操作符不遵循任何规则。它是一个方法或函数,也就是说,它接受一个参数并对它做一些事情。然而,它被写成了一个数学比较运算符。从人为因素的角度来看,这是一个糟糕的方法。
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