为何相同C++代码在VSCode中运行性能优于命令行？

我使用g++ 12.2.0（通过MSYS2安装的MinGW-w64）编译运行代码时，发现相同代码在VSCode（搭配Code Runner扩展）和命令行环境下性能表现差异显著，两者使用的编译运行命令均为g++ f1.cpp -o f1 && f1，且PowerShell、VSCode内置终端都存在这个现象。

示例代码 #

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <string.h>

using 
std::chrono::high_resolution_clock,
std::chrono::duration_cast,
std::chrono::nanoseconds;

void timeit(void (*func)(std::string), std::string message){
    auto time_start = high_resolution_clock::now();
    func(message);
    auto time_end = high_resolution_clock::now();
    auto duration = duration_cast<nanoseconds>(time_end - time_start).count();
    std::cout << "Execution Time: " << duration * 1e-6f << " [ms]" << std::endl;
}

void run(std::string message){
    std::cout << message.c_str() << std::endl;
}

int main() {
    for (size_t i = 0; i < 100; i++)
        timeit(&run, std::to_string(i));
}

输出对比 #

VSCode（Code Runner）输出 #

...
96
Execution Time: 0.0025 [ms]
97
Execution Time: 0.0022 [ms]
98
Execution Time: 0.0034 [ms]
99
Execution Time: 0.0029 [ms]

命令行输出 #

...
96
Execution Time: 0.5091 [ms]
97
Execution Time: 0.5168 [ms]
98
Execution Time: 2.4943 [ms]
99
Execution Time: 0.7385 [ms]

排查与解决 #

一开始尝试开启编译优化、将迭代次数提升至1e6，问题依然存在。后来发现问题根源是终端性能限制：

• 将代码中的std::endl替换为\n后，两种环境下的性能都大幅提升，差异消失；
• 改用计算密集型操作而非输出操作时，两种环境的性能表现一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者M. Kasuro