ファイル（バイナリまたはテキスト）をコピーするための良い方法を探しています。私はいくつかのサンプルを書きました、誰もが働きます。しかし、ベテランのプログラマーの意見を聞きたいです。
良い例がなく、C++で動作する方法を検索します。
ANSI-C-WAY
#include <iostream>
#include <cstdio> // fopen, fclose, fread, fwrite, BUFSIZ
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
// BUFSIZE default is 8192 bytes
// BUFSIZE of 1 means one chareter at time
// good values should fit to blocksize, like 1024 or 4096
// higher values reduce number of system calls
// size_t BUFFER_SIZE = 4096;
char buf[BUFSIZ];
size_t size;
FILE* source = fopen("from.ogv", "rb");
FILE* dest = fopen("to.ogv", "wb");
// clean and more secure
// feof(FILE* stream) returns non-zero if the end of file indicator for stream is set
while (size = fread(buf, 1, BUFSIZ, source)) {
fwrite(buf, 1, size, dest);
}
fclose(source);
fclose(dest);
end = clock();
cout << "CLOCKS_PER_SEC " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";
cout << "CPU-TIME START " << start << "\n";
cout << "CPU-TIME END " << end << "\n";
cout << "CPU-TIME END - START " << end - start << "\n";
cout << "TIME(SEC) " << static_cast<double>(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
return 0;
}
POSIX-WAY（K＆Rはこれを「Cプログラミング言語」で使用します。より低レベルです）
#include <iostream>
#include <fcntl.h> // open
#include <unistd.h> // read, write, close
#include <cstdio> // BUFSIZ
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
// BUFSIZE defaults to 8192
// BUFSIZE of 1 means one chareter at time
// good values should fit to blocksize, like 1024 or 4096
// higher values reduce number of system calls
// size_t BUFFER_SIZE = 4096;
char buf[BUFSIZ];
size_t size;
int source = open("from.ogv", O_RDONLY, 0);
int dest = open("to.ogv", O_WRONLY | O_CREAT /*| O_TRUNC/**/, 0644);
while ((size = read(source, buf, BUFSIZ)) > 0) {
write(dest, buf, size);
}
close(source);
close(dest);
end = clock();
cout << "CLOCKS_PER_SEC " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";
cout << "CPU-TIME START " << start << "\n";
cout << "CPU-TIME END " << end << "\n";
cout << "CPU-TIME END - START " << end - start << "\n";
cout << "TIME(SEC) " << static_cast<double>(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
return 0;
}
KISS-C++-Streambuffer-WAY
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
ifstream source("from.ogv", ios::binary);
ofstream dest("to.ogv", ios::binary);
dest << source.rdbuf();
source.close();
dest.close();
end = clock();
cout << "CLOCKS_PER_SEC " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";
cout << "CPU-TIME START " << start << "\n";
cout << "CPU-TIME END " << end << "\n";
cout << "CPU-TIME END - START " << end - start << "\n";
cout << "TIME(SEC) " << static_cast<double>(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
return 0;
}
コピー-アルゴリズム-C++-WAY
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <ctime>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std;
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
ifstream source("from.ogv", ios::binary);
ofstream dest("to.ogv", ios::binary);
istreambuf_iterator<char> begin_source(source);
istreambuf_iterator<char> end_source;
ostreambuf_iterator<char> begin_dest(dest);
copy(begin_source, end_source, begin_dest);
source.close();
dest.close();
end = clock();
cout << "CLOCKS_PER_SEC " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";
cout << "CPU-TIME START " << start << "\n";
cout << "CPU-TIME END " << end << "\n";
cout << "CPU-TIME END - START " << end - start << "\n";
cout << "TIME(SEC) " << static_cast<double>(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
return 0;
}
OWN-BUFFER-C ++-WAY
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
ifstream source("from.ogv", ios::binary);
ofstream dest("to.ogv", ios::binary);
// file size
source.seekg(0, ios::end);
ifstream::pos_type size = source.tellg();
source.seekg(0);
// allocate memory for buffer
char* buffer = new char[size];
// copy file
source.read(buffer, size);
dest.write(buffer, size);
// clean up
delete[] buffer;
source.close();
dest.close();
end = clock();
cout << "CLOCKS_PER_SEC " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";
cout << "CPU-TIME START " << start << "\n";
cout << "CPU-TIME END " << end << "\n";
cout << "CPU-TIME END - START " << end - start << "\n";
cout << "TIME(SEC) " << static_cast<double>(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
return 0;
}
LINUX-WAY //カーネルが必要>=2.6.33
#include <iostream>
#include <sys/sendfile.h> // sendfile
#include <fcntl.h> // open
#include <unistd.h> // close
#include <sys/stat.h> // fstat
#include <sys/types.h> // fstat
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
clock_t start, end;
start = clock();
int source = open("from.ogv", O_RDONLY, 0);
int dest = open("to.ogv", O_WRONLY | O_CREAT /*| O_TRUNC/**/, 0644);
// struct required, rationale: function stat() exists also
struct stat stat_source;
fstat(source, &stat_source);
sendfile(dest, source, 0, stat_source.st_size);
close(source);
close(dest);
end = clock();
cout << "CLOCKS_PER_SEC " << CLOCKS_PER_SEC << "\n";
cout << "CPU-TIME START " << start << "\n";
cout << "CPU-TIME END " << end << "\n";
cout << "CPU-TIME END - START " << end - start << "\n";
cout << "TIME(SEC) " << static_cast<double>(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
return 0;
}
環境
- GNU / LINUX（Archlinux）
- カーネル3.3
- GLIBC-2.15、LIBSTDC ++ 4.7（GCC-LIBS）、GCC 4.7、Coreutils 8.16
- RUNLEVEL 3の使用（マルチユーザー、ネットワーク、ターミナル、GUIなし）
- INTEL SSD-Postville 80 GB、最大50％
- 270MBのOGG-VIDEO-FILEをコピーする
再現する手順
1. $ rm from.ogg
2. $ reboot # kernel and filesystem buffers are in regular
3. $ (time ./program) &>> report.txt # executes program, redirects output of program and append to file
4. $ sha256sum *.ogv # checksum
5. $ rm to.ogg # remove copy, but no sync, kernel and fileystem buffers are used
6. $ (time ./program) &>> report.txt # executes program, redirects output of program and append to file
結果（使用されたCPU時間）
Program Description UNBUFFERED|BUFFERED
ANSI C (fread/frwite) 490,000|260,000
POSIX (K&R, read/write) 450,000|230,000
FSTREAM (KISS, Streambuffer) 500,000|270,000
FSTREAM (Algorithm, copy) 500,000|270,000
FSTREAM (OWN-BUFFER) 500,000|340,000
SENDFILE (native LINUX, sendfile) 410,000|200,000
ファイルサイズは変更されません。
sha256sumは同じ結果を出力します。
ビデオファイルは引き続き再生可能です。
質問
- どの方法がいいですか？
- より良い解決策を知っていますか？
- 私のコードに間違いがありますか？
解決策を避ける理由を知っていますか？
FSTREAM（KISS、Streambuffer）
とても短くてシンプルなので、私はこれが本当に好きです。私の知る限り、演算子<<はrdbuf（）に対してオーバーロードされており、何も変換しません。正しい？
ありがとう
更新1
すべてのサンプルのソースをそのように変更し、ファイル記述子のオープンとクローズがclock（）の測定に含まれるようにしました。それらは、ソースコードの他の重要な変更ではありません。結果は変わりません！また、時間を使って結果を再確認しました。
アップデート2
のANSICサンプルが変更されました：whileループの条件がfeof（）を呼び出さなくなり、代わりにfread（）を条件に移動しました。コードは10,000クロック速く実行されるように見えます。
測定の変更：以前の結果は常にバッファリングされていました。これは、各プログラムに対して古いコマンドラインrm to.ogv && sync &&time ./ programを数回繰り返したためです。今、私はすべてのプログラムのためにシステムを再起動します。バッファリングされていない結果は新しく、驚くことではありません。バッファリングされていない結果は実際には変更されていません。
古いコピーを削除しないと、プログラムの反応が異なります。バッファリングされた既存のファイルの上書きは、POSIXとSENDFILEを使用すると高速になり、他のすべてのプログラムは低速になります。おそらく、オプションを切り捨てたり作成したりすると、この動作に影響があります。ただし、既存のファイルを同じコピーで上書きすることは、実際のユースケースではありません。
cpを使用してコピーを実行するには、バッファなしで0.44秒、バッファ付きで0.30秒かかります。したがって、 cpはPOSIXサンプルよりも少し遅いです。私には元気そうです。
たぶん、 mmap（）とcopy_file()boost::filesystemからのサンプルと結果も追加します。
アップデート3
これもブログページに載せて少し拡張しました。Linuxカーネルの低レベル関数であるsplice（）を含みます。たぶん、Javaでさらに多くのサンプルが続くでしょう。
http://www.ttyhoney.com/blog/?page_id=69