std::fstream 缓冲与手动缓冲（为什么手动缓冲有 10 倍增益）？

我测试了两种写入配置：

1. Fstream缓冲：

   // Initialization
   const unsigned int length = 8192;
   char buffer[length];
   std::ofstream stream;
   stream.rdbuf()->pubsetbuf(buffer, length);
   stream.open("test.dat", std::ios::binary | std::ios::trunc)
   
   // To write I use :
   stream.write(reinterpret_cast<char*>(&x), sizeof(x));
   

2. 手动缓冲：

   // Initialization
   const unsigned int length = 8192;
   char buffer[length];
   std::ofstream stream("test.dat", std::ios::binary | std::ios::trunc);
   
   // Then I put manually the data in the buffer
   
   // To write I use :
   stream.write(buffer, length);
   

我期待同样的结果...

但是我的手动缓冲在写入 100MB 的文件时将性能提高了 10 倍，并且 fstream 缓冲与正常情况相比没有任何改变（无需重新定义缓冲区）。

有人对这种情况有解释吗？

EDIT : Here are the news : a benchmark just done on a supercomputer (linux 64-bit architecture, lasts intel Xeon 8-core, Lustre filesystem and ... hopefully well configured compilers) (and I don't explain the reason of the "resonance" for a 1kB manual buffer...)

EDIT 2 : And the resonance at 1024 B (if someone has an idea about that, I'm interested) :

这主要是由于函数调用开销和间接性造成的。 ofstream::write() 方法继承自ostream。该函数未内联到 libstdc++ 中，这是开销的第一个来源。然后ostream::write()必须调用rdbuf()->sputn()来进行实际的写入，这是一个虚函数调用。

最重要的是，libstdc++ 将 sputn() 重定向到另一个虚拟函数 xsputn()，这添加了另一个虚拟函数调用。

如果您自己将字符放入缓冲区，则可以避免这种开销。