C语言中scanf、gets、fgets，C++中cin、getline读取字符串的效率比较

转自：https://blog.csdn.net/richenyunqi/article/details/89203826
可以使用C语言中scanf、gets、fgets，C++中cin、getline函数读取字符串，当字符串字符数量非常大时，这些函数的效率究竟是如何的呢？本博客主要解决这一问题。
准备测试数据
我们先在桌面新建一个名为test的文件夹，作为本次实验的文件夹。我们希望向该文件夹下的input.txt文件（这个文件程序会自动生成）中写入5000个字符串，每个字符串为10000个0字符，字符串间用换行符分隔开，共计5000万个字符，以此作为输入数据，程序如下：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    ofstream out("C:/Users/Administrator/Desktop/test/input.txt");//文件路径可按你自己的想法替换
    for(int i=0;i<5000;++i){
        for(int j=0;j<10000;++j){
            out<<"0";
        }
        out<<endl;
    }
    out.close();
    puts("successful");//控制台输出successful时，表示文件数据写入完毕
    return 0;
}

读取数据
共对C语言中scanf、gets、fgets，C++中cin、getline这5个函数进行比较，我们可以让这5个函数分别读取1000万个0字符。程序如下：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
char input[100005];
string str;

clock_t s= clock();//读取开始时间
for(int i=0;i<1000;++i)
    scanf("%s",input);
clock_t e= clock();//读取完毕时间
printf("scanf:%.0fms\n",(double)(e-s)/CLOCKS_PER_SEC*1000);//输出整个读取过程花费时间，单位:毫秒

s= clock();//读取开始时间
for(int i=0;i<1000;++i)
    gets(input);

e= clock();//读取完毕时间
printf(“gets:%.0fms\n”,(double)(e-s)/CLOCKS_PER_SEC*1000);//输出整个读取过程花费时间，单位:毫秒

s= clock();//读取开始时间
for(int i=0;i<1000;++i)
    fgets(input,10005,stdin);
e= clock();//读取完毕时间
printf("fgets:%.0fms\n",(double)(e-s)/CLOCKS_PER_SEC*1000);//输出整个读取过程花费时间
，单位:毫秒*/

s= clock();//读取开始时间
for(int i=0;i<1000;++i)
    cin>>str;
e= clock();//读取完毕时间
printf("cin:%.0fms\n",(double)(e-s)/CLOCKS_PER_SEC*1000);/*输出整个读取过程花费时间
，单位:毫秒*/

s= clock();//读取开始时间
for(int i=0;i<1000;++i)
    getline(cin,str);
e= clock();//读取完毕时间
printf("getline:%.0fms\n",(double)(e-s)/CLOCKS_PER_SEC*1000);/*输出整个读取过程花费时间
，单位:毫秒*/
return 0;
}

编译运行后会生成一个exe可执行文件，找到这个exe文件并复制粘贴到test文件夹下。并重命名为test.exe
进行比较
在test文件夹下新建一个compare.txt文件，并向其中写入以下程序：

test < input.txt > output.txt
pause

保存并关闭文件后，将compare.txt的后缀名txt更改为bat。
经过以上操作后，test文件夹下应该有3个文件：

input.txt：测试数据
test.exe：测试程序
compare.bat：执行脚本
此时双击compare.bat脚本，会跳出一个dos窗口，等待一段时间，当dos窗口输出请按任意键继续. . .的字样时，关闭dos窗口，会发现test文件夹下新生成了一个output.txt文件，打开该文件，就可以看到各个函数读取数据所用时间。
我执行时output.txt文件内容如下：

scanf:960ms
gets:72ms
fgets:76ms
cin:2275ms
getline:2189ms

结论
按照所用时间从小到大进行排序，得到的结果如下：
在这里插入图片描述
我们可以发现gets和fgets函数读取字符串的速度是最快的，读取时间约为scanf函数的1/13，约为getline和cin的1/30，由于gets函数由于不安全已被c11标准废弃，在以后读取字符串时，如果字符串很长，应尽可能使用fgets函数。
另外，scanf函数的读取效率约为getline和cin的1/2，getline比cin稍快。

那么为什么会出现这样的情况呢？
以fgets函数和scanf函数为例，由于fgets只负责读取字符串，而scanf函数还可以读取其他如int、double类型的数据，所以scanf函数就多了确定读取的数据是何种类型的步骤，因而花费了更多的时间。
而getline和cin函数只能向string类型中读入数据，由于string类型是在堆上分配的，在读取数据的时候需要不断从堆上申请动态分配内存，不如char数组直接提前分配好了所有内存来得更为简便。此外在向string类型读入数据的时候，还需要调用string类型的构造函数，初始化包括begin()、end()、size()等类内数据成员和成员函数，这也花费了很多时间。所以string类型比char数组提供了许多使用更为简便的函数和成员，但也要为此承担时间上的代价。

C语言中scanf、gets、fgets，C++中cin、getline读取字符串的效率比较

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