文字列を数値に変換する関数の速度比較 (C++)

はじめに

最近競技プログラミングを始めたこともあってか、string型の数字をint型に変換する機会がそこそこありました。
これまでは何となくstoi関数を使っていたのですが、似た処理とはどの程度の差があるのだろうか、と思い比較をしました。

比較対象

Cからatoi関数、sscanf関数、
C++からstoi関数、istringstream
の4つを比較します。

内容と環境

Try it Online上で実行しました。
ランダムに生成された100万個のstringをint型に変換し、経過した時間を計測します。
実行したコードは最下部に記載します。

実行結果

処理内容	処理時間 [ms]
atoi	41
sscanf	192
stoi	69
istringstream	544

まとめ・おわりに

単純に数値へと変換するならば、atoi関数が最も早かったです。
その他の処理も時間はともかく順位はイメージしていた結果を得ることができました。

計測結果だけの掲載になりましたが、ご覧いただきありがとうございます。

実行したコード

test.cpp

#include <iostream>
#include <random>
#include <chrono>
#include <string>
#include <sstream>

using namespace std;

constexpr int TRIAL = 1000000;
string strNums[TRIAL];

//c_strとatoiの組み合わせ
void try_atoi() {
  int num;
  for (int i = 0; i < TRIAL; i++) {
    num = atoi(strNums[i].c_str());
  }
}

//c_strとsscanfの組み合わせ
void try_sscanf() {
  int num;
  for (int i = 0; i < TRIAL; i++) {
    sscanf(strNums[i].c_str(), "%d", &num);
  }
}

void try_stoi() {
  int num;
  for (int i = 0; i < TRIAL; i++) {
    num = stoi(strNums[i]);
  }
}

void try_istringstream() {
  int num;
  for (int i = 0; i < TRIAL; i++) {
    std::istringstream(strNums[i]) >> num;
  }
}

//関数実行にかかった時間を返却
long long stopwatch(void(*func)()) {
  std::chrono::system_clock::time_point start, end;
  start = std::chrono::system_clock::now();
  func(); // 処理
  end = std::chrono::system_clock::now();
  return std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start).count();
}

int main(void) {
  std::mt19937 mt((std::random_device())());
  mt.seed(1);
  std::uniform_int_distribution<> randInt(0, 2147483647);
  for (int i = 0; i < TRIAL; i++) {
    int tmp = randInt(mt);
    strNums[i] = to_string(tmp);
  }

  cout << "function :\ttime [ms]" << "\n";
  cout << "----------------------------" << "\n";
  cout << "atoi :\t\t" << stopwatch(&try_atoi) << "\n";
  cout << "sscanf :\t" << stopwatch(&try_sscanf) << "\n";
  cout << "stoi :\t\t" << stopwatch(&try_stoi) << "\n";
  cout << "istringstream:\t" << stopwatch(&try_istringstream) << "\n";


  return 0;
}