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printf耗时高的原因

news 来源：原创 2025/6/10 5:18:46

背景：设备升级初始化失败。具体表现为：app在启动dsp后，需在15秒内与其建立连接以确认通信成功，但当前未能在此时间限制内完成连接。

排查过程：通过在初始化过程中添加耗时打印，发现各阶段耗时虽不高，但累加后总耗时显著。初始化流程主要包括信号捕捉、syslog日志初始化、基础服务client组件创建，以及业务组件（如jpeg通道创建、link_server创建等）的初始化。随后，通过逐步注释掉非必要代码（如信号捕捉、printf等），发现耗时大幅降低，最终定位到printf是主要耗时点。

原因分析：

  1. 缓冲区刷新方式差异：
    • printf采用行缓冲区刷新。
    • syslog采用文件缓冲区刷新，如4K刷新。
  2. 输出目标不同：
    • printf输出至标准打印，显示在终端。
    • syslog输出至缓存，并写入文件。
  3. 同步与异步机制：
    • printf为同步操作，需等待当前输出完成才能进行下一个。
    • syslog为异步操作，效率更高。

下面是测试printf和syslog打印耗时的代码


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <syslog.h>
#include <unistd.h>#define LOOP_COUNT 10000// 获取当前时间（微秒）
long long get_time_us() {struct timeval tv;gettimeofday(&tv, NULL);return (long long)tv.tv_sec * 1000000LL + tv.tv_usec;
}int main() {long long start, end;int i;// printf 耗时测试start = get_time_us();for (i = 0; i < LOOP_COUNT; ++i) {printf("printf test line %d\n", i);}fflush(stdout); // 确保全部输出end = get_time_us();printf("Total time for %d printf: %lld us\n", LOOP_COUNT, end - start);// syslog 耗时测试openlog("demo", LOG_PID | LOG_CONS, LOG_USER);start = get_time_us();for (i = 0; i < LOOP_COUNT; ++i) {syslog(LOG_INFO, "syslog test line %d", i);}end = get_time_us();printf("Total time for %d syslog: %lld us\n", LOOP_COUNT, end - start);closelog();return 0;
}
/*!
运行环境：https://www.onlinegdb.com/online_c_compiler
结果：syslog比printf快得多,100倍。
Total time for 10000 printf: 6800567 us
Total time for 10000 syslog: 60457 us`syslog` 比 `printf` 快得多，主要原因如下：1. **输出目标不同**  - `printf` 默认输出到终端（标准输出），每次调用都可能触发终端刷新，终端 I/O 通常很慢。- `syslog` 通常将日志写入内存缓冲区，由系统后台的 syslog 服务异步处理，写入速度更快。2. **缓冲机制不同**  - `printf` 的缓冲区较小，频繁刷新到屏幕，I/O 开销大。- `syslog` 采用系统级缓冲和异步写入，减少了每次调用的等待时间。3. **I/O 类型不同**  - 终端输出属于“字符设备”I/O，速度慢。- syslog 通常写入本地 socket 或内存，效率高。4. **后台处理**  - `syslog` 由守护进程统一管理日志，应用进程只需将消息交给 syslog 服务即可返回，无需等待实际写盘或显示。**总结**：  
`syslog` 速度快，是因为它主要是内存操作和异步处理，而 `printf` 直接涉及慢速的终端输出。实际生产环境中，日志量大时推荐用 syslog 这类系统日志接口。
*/

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