C++ 中关闭 cin\cout 同步及其利弊
一、前言
在 C++ 编程尤其是竞赛编程中,输入输出的效率往往是一个影响程序性能的关键因素。为了加快程序的执行速度,很多人会在代码开头加上以下三行“优化神器”:
1 |
|
今天,我们就来详细解析一下这些代码的作用,以及它们是如何提高输入输出效率的。
二、ios::sync_with_stdio(false);
2.1 解释
这行代码 ios::sync_with_stdio(false);
用于禁用 C++ 标准流(如 cin
和 cout
)与 C 标准流(如 scanf
和 printf
)之间的同步。
有一点需要注意的是,有时候我们还会看到 ios_base::sync_with_stdio(false);
这种写法,但是这行代码与 ios::sync_with_stdio(false);
的功能完全相同,只是使用了 ios_base
作为基类来调用。因为 ios
是 ios_base
的子类,因此两者都可以用于禁用同步。并且这两者在效果上完全相同,只是调用方式不同而已。
默认情况下,C++ 的 cin
和 cout
是与 C 的 scanf
和 printf
同步的,以保证混用时输出顺序正确。例如:
1 |
|
如果没有同步,可能会导致输出顺序不一致。但这种同步会带来性能损耗,尤其是在输入输出操作频繁时,禁用同步能显著提高输入输出的速度。
2.2 影响
- 提高输入输出速度:禁用同步后,
cin
和cout
不再与scanf
和printf
协同工作,因此可以减少不必要的性能开销。 - 潜在风险:禁用同步后,若在同一程序中混用 C 和 C++ 的输入输出操作(如同时使用
scanf
和cout
),可能会导致输出顺序不可预期。因此,不建议混用 C 和 C++ 的输入输出。
三、cin.tie(0);
3.1 解释
该行代码 cin.tie(0);
用于解除 cin
与 cout
之间的绑定。
默认情况下,cin
是绑定到 cout
的,这意味着在每次使用 cin
输入数据之前,都会自动调用 cout.flush()
来刷新输出缓冲区,以保证输出顺序一致。例如:
1 |
|
默认情况下会先刷新 "Enter a number: "
这段输出再等待输入。解除绑定后,cin
不再强制刷新 cout
,从而减少 cout
刷新的次数,提高效率。
3.2 影响
- 提高输入输出速度:解除绑定后,减少了不必要的
flush
操作,适合大量输入输出的场景。 - 潜在风险:如果解除绑定后,
cout
的输出可能不会立即显示在终端,尤其是当程序等待输入时。例如:可能会出现输入提示1
2
3cout << "Enter value: ";
cin.tie(0);
cin >> a;"Enter value: "
未显示就开始等待输入的情况。
四、cout.tie(0);
4.1 解释
代码 cout.tie(0);
用于解除 cout
与其他输出流(如 cerr
或 clog
)的绑定。
默认情况下,cout
是与 cerr
或 clog
绑定的。使用 cout.tie(0);
可以解除这种绑定,从而避免多余的 flush
操作。
4.2 影响
- 性能优化:解除绑定后,减少了
cout
在输出时的自动刷新,进一步提高了性能。 - 适用场景少:这种优化的效果通常较小,因为
cout
一般不与cerr
混用,只有在频繁使用cerr
调试输出时才可能有轻微提升。
五、总结
代码 | 作用 | 影响 |
---|---|---|
ios::sync_with_stdio(false); 或 ios_base::sync_with_stdio(false); | 禁用 C++ 与 C 标准流同步 | 提高输入输出速度,不建议混用 C 和 C++ 的输入输出 |
cin.tie(0); | 解除 cin 与 cout 的绑定 | 提高输入速度,可能导致输出不及时显示 |
cout.tie(0); | 解除 cout 与其他输出流(如 cerr )的绑定 | 提高输出速度,通常效果不明显 |
六、使用建议
在竞赛或需要处理大量输入输出的场景下,建议这几行代码一起使用:
1 |
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这能最大程度提高输入输出的性能,减少不必要的开销。