关于ios::sync_with_stdio(false);和 cin.tie加速c++输入输出流

Posted 2020-09-11

原文地址：http://www.hankcs.com/program/cpp/cin-tie-with-sync_with_stdio-acceleration-input-and-output.html

               http://www.clanfei.com/2012/03/235.html

在网上查看别人的ACM代码时，发现别人输入输出语句用的总是scanf与printf，有点不解，还以为他们用的都是C语言，而非C++，但今天做的一道题（Sort）：

发现与网上的其他高手使用完全相同的方法，使用scanf及printf的代码提交后Accepted，而使用cin及cout的却Time Limit Exceeded，代码如下：

代码一(Accepted)：

1. #include<iostream>
2. using namespace std;
3. bool a[1000001];
4. int main()
5. {
6. int n, m, num, count;
7. while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){
8. memset(a, 0, sizeof(a));
9. for(int i=0; i<n; i++){
10. scanf("%d",&num);
11. a[num + 500000] = 1;
12. }
13. count = 0;
14. for(int j = 1000000; j >= 0; --j){
15. if(a[j]){
16. if(count == m - 1){
17. printf("%d\n",j-500000);
18. break;
19. }
20. printf("%d ",j-500000);
21. count++;
22. }
23. }
24. }
25. return 0;
26. }

代码二(Time Limit Exceeded)：

1. #include<iostream>
2. using namespace std;
3. bool a[1000001];
4. int main()
5. {
6. int n, m, num, count;
7. while(cin >> n >> m){
8. memset(a, 0, sizeof(a));
9. for(int i=0; i<n; i++){
10. cin >> num;
11. a[num + 500000] = 1;
12. }
13. count = 0;
14. for(int j = 1000000; j >= 0; --j){
15. if(a[j]){
16. if(count == m - 1){
17. cout << j - 500000 << endl;
18. break;
19. }
20. cout << j - 500000 << " ";
21. count++;
22. }
23. }
24. }
25. return 0;
26. }

可以看出，代码思路完全一样，只是输入输出方法不同，问过老师，加上这一句代码后使用cin及cout也可以Accepted：

1. std::ios::sync_with_stdio(false);

百 度了一下，原来而cin，cout之所以效率低，是因为先把要输出的东西存入缓冲区，再输出，导致效率降低，而这段语句可以来打消iostream的输入 输出缓存，可以节省许多时间，使效率与scanf与printf相差无几，还有应注意的是scanf与printf使用的头文件应是stdio.h而不是 iostream。

 

 

我是怎么在不知道这一对函数的情况下活到今天的，以前碰到cin TLE的时候总是傻乎乎地改成scanf，甚至还相信过C++在IO方面效率低下的鬼话，殊不知这只是C++为了兼容C而采取的保守措施。

tie

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。

1. #include <iostream>
2. #include <fstream>
3.  
4. ///////////////////////////SubMain//////////////////////////////////
5. int main(int argc, char *argv[])
6. {
7. std::ostream *prevstr;
8. std::ofstream ofs;
9. ofs.open("test.txt");
10.  
11. std::cout << "tie example:\n"; // 直接输出到屏幕
12.  
13. *std::cin.tie() << "This is inserted into cout\n"; // 空参数调用返回默认的output stream，也就是cout
14. prevstr = std::cin.tie(&ofs); // cin绑定ofs，返回原来的output stream
15. *std::cin.tie() << "This is inserted into the file\n"; // ofs，输出到文件
16. std::cin.tie(prevstr); // 恢复
17.  
18. ofs.close();
19. system("pause");
20. return 0;
21. }
22. ///////////////////////////End Sub//////////////////////////////////

输出：

1. tie example:
2. This is inserted into cout
3. 请按任意键继续. . .

同时当前目录下的test.txt输出：

1. This is inserted into the file

sync_with_stdio

这个函数是一个“是否兼容stdio”的开关，C++为了兼容C，保证程序在使用了std::printf和std::cout的时候不发生混乱，将输出流绑到了一起。

应用

在ACM里，经常出现 数据集超大造成 cin TLE的情况。这时候大部分人（包括原来我也是）认为这是cin的效率不及scanf的错，甚至还上升到C语言和C++语言的执行效率层面的无聊争论。其 实像上文所说，这只是C++为了兼容而采取的保守措施。我们可以在IO之前将stdio解除绑定，这样做了之后要注意不要同时混用cout和printf 之类。

在默认的情况下cin绑定的是cout，每次执行 << 操作符的时候都要调用flush，这样会增加IO负担。可以通过tie(0)（0表示NULL）来解除cin与cout的绑定，进一步加快执行效率。

如下所示：

1. #include <iostream>
2. int main() 
3. {
4.     std::ios::sync_with_stdio(false);
5.     std::cin.tie(0);
6.     // IO
7. }