C++输入输出的效率优化

看到不少初学编程的同学是学的C++，或者学了C再学C++之后，会习惯性的用C风格的C++代码编写程序，因此习惯了cout、cin输入输出，但在默认情况下，同样输入输出语句，C语言的scanf和printf ，比C++的std::cin和std::cout 要快的多。这一点大家在实际做题过程中或许有所感受，比如有些题同样的代码，用cout cin就会超时，而用pritnf scanf就可以通过。

cin、cout 与 scanf、printf 的实际速度差会随编译器和操作系统的不同发生一定的改变。如果想要进行详细对比，请以实际测试结果为准。

如何优化输入输出？

1.取消缓冲区同步语句  std::ios::sync_with_stdio(false)

C++中cin，cout效率比较低，是因为先把要输出的东西存入缓冲区与C语言中的stdio同步后，再输出，导致效率降低，而这个语句的作用是取消缓冲区同步，直接使用，由此可节省时间，使效率与scanf与printf相差无几。

但需要注意的一点是，因为取消与stdio的同步之后，就不建议再使用 printf 与 scanf了，否则实际输出效率可能还会与预期不符。只能用cin 与 cout，以使得cout和cin的效率得到提高

2.使用tie函数减少IO负担

首先我们需要了解一个可能不知道的事实，那就是C++中的cout和cin并不是独立的，即在使用cout的时候，cin也会执行，反之亦然。正是由于这种情况，当我们遇到数据集超大造成 cin 超时（TLE）的时候,我们可能会认为这是cin的效率不及scanf的原因。其实是输入缓冲区，flush缓冲区，占用了时间。

tie 是将两个 stream 绑定的函数，空参数的话返回当前的输出流指针。如代码：

 std::cin.tie(0)

在默认的情况下 std::cin 绑定的是 std::cout，每次执行 << 操作符的时候都要调用 flush() 来清理缓冲区（stream buffer），这样会增加 IO 负担。可以通过这句代码std::cin.tie(0)来解除 std::cin 与 std::cout 的绑定，进一步加快执行效率。一个完整且简单的例子如下：

using namespace std;
int main()
{
    int i;
    cin.tie(&cout);
    cout<<"Enter a number.";
    cin>>i;
}

用户输入5然后敲回车后

代码执行的过程是，直接将“Enter a number."输出到控制台上，然后直接将用户输入的5读入到i中,中间不经过缓冲区。

因此当我们要大量读取数据的时候可以tie函数解绑，来加快数据读取。

但需要注意的是，在解除了 std::cin 和 std::cout 的绑定后，程序中必须手动 flush 才能确保每次 std::cout 展现的内容可以在 std::cin 前出现。这是因为 std::cout 被 buffer 为默认设置。例如：

std::cout<< "Please input your name: "<<std::flush;  
// 或者std::endl;  因为每次调用std::endl都会flush输出缓冲区，而 \n 则不会。
// 但请谨慎使用，过多的flush也会影响程序效率
std::cin >> name;