iostream/fstream中的输入输出流指针的绑定，tie函数的使用。

Posted 2020-08-27

 

为了兼容c语言的输入输出，c++里面采用tie将输入输出流经行绑定，所以cin/cout并不是独立的。当执行cin时，cout同时会被执行。反之亦然。

by defalut,cin is tied to cout,and wcin is tied to wcout。

默认情况下，cin和cout是绑定在一起的，wcin和wcout是绑定在一起的。

也就是说默认情况下，我们执行

int a;
cin>>a;

用户输入abcd‘Enter‘

执行的过程是，先将abcd输入到流缓冲区中，然后从缓冲区中输出到a中。

同样

cout<<"Enter a number";

执行的过程是，先将"Enter a number."输入到缓冲区中再从缓冲区中输出到控制台上来。

由此可见，cin和cout其实并不是我们想象中的相反对立的两个函数。相反，这两个函数，其实执行的是同一个过程，都包含输入和输出。（前提是在默认情况下）

正是由于这种情况，当我们遇到数据集超大造成 cin 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。

接下来介绍一下，相关的库函数tie

看看标准库里面tie函数的定义，there‘s two overloads,两重重载。

<1>basic_ostream<char_type,traits_type>* tie() const;

<2>basic_ostream<char_type,traits_type>* tie(basic_ostream<char_type,traits_type>* tiestr);
 

第一个重载：returns a pointer to the tied output stream.直接返回一个当前绑定的输出流指针。

第二个重载：ties the object to tiestr and returns a pointer to the stream tied before the call, if any.将当前对象与tiestr流指针绑定，并且返回之前绑定的流指针，如果之前没有绑定其他流指针，则返回NULL。

两个重载返回值都是一个流指针，重载<2>的形参是一个待绑定的流指针。

看下面两个例子

#01、解绑默认的绑定，加快输入输出。

比如下面

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

用户输入3‘Enter‘

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3读入到i中。

中间不经过缓冲区。

所以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。

#02、指定绑定输入输出流，实现不同的输入输出功能。

 1 // redefine tied object
 2 #include <iostream>     
 3 #include <fstream>      
 4 using namespace std;
 5 int main() {
 6     ostream *prevstr;
 7     ofstream ofs;
 8     ofs.open("test.txt");
 9     cout << "tie example:\n";
10     *cin.tie() << "This is inserted into cout";
11     prevstr = cin.tie(&ofs);
12     *cin.tie() << "This is inserted into the file";
13     cin.tie(prevstr);
14     ofs.close();
15     return 0;
16 }

将标准输入和文件输出绑定。

代码执行结果：

tie example:
This is inserted into cout

同时生成test文件

This is inserted into the file

这是因为第一个*cin.tie()等价于cout默认绑定的就是cout。

第二个*cin.tie()等价于ofs。