為什麼 C 語言的輸入輸出函數比 C++ 的輸入輸出流要快？

01-11

平時做ACM賽題時，即使選用C++語言，選手們一般也用scanf讀入大規模數據，因為實際經驗得出用C語言的輸入輸出函數比C++的輸入輸出流更快，這是為什麼？

如果是用了ios::sync_with_stdio(false)的話是可以達到近似scanf的速度的。

一下該函數簡單的介紹。

速度慢的主要原因是同步標準輸入輸出。

static void sync_with_stdio();

Synchronizes the C++ streams with the standard I/O system. The first time this function is called, it resets the predefined streams (cin, cout, cerr, clog) to use astdiobuf object rather than a filebuf object. After that, you can mix I/O using these streams with I/O using stdin, stdout, and stderr. Expect some performance decrease because there is buffering both in the stream class and in the standard I/O file system.

After the call to sync_with_stdio, the ios::stdio bit is set for all affected predefined stream objects, and cout is set to unit buffered mode.

----這似乎是一個深坑，給人挖出來了-----

這類測試，總是有人做過的。探尋C++最快的讀取文件的方案，這個文章，測試的很清楚了。

不過他沒有測試MAC機器的。

我提供一組數據

mac 10.9,XCODE5.1.1

輸入，100萬個隨機數，文件大小10.5M。

scanf測試

./scan_in_test &<./scan_data.txt

Cost time: 139 ms

./cin_test &<./scan_data.txt （使用sync_with_stdio（false））

Cost time: 3436 ms

./cin_test &<./scan_data.txt （不使用sync_with_stdio（false））

Cost time: 3449 ms

測試的結果是，MAC下面的XCode，用不用sync_with_stdio（false），沒有什麼區別。

懶得點擊上面的鏈接的，直接看下面附上鏈接文章中的的一些測試結果數據（測試1000萬數據）

各個平台有差異，還是實測下，最保險。

C++ 的 iostream 是 version2.0 綜合症的集中體現

跟compiler implement os kernel有關的東西有什麼好討論的

附上icpc 2014 final 給的環境你自己組一個環境benchmark一下，誰快就用誰

OS:
- Ubuntu 12.04.3 LTS Linux (64-bit)
Languages:

C/C++
GCC 4.6.3 (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5)

Compilation of Submissions

C gcc -g -O2 -std=gnu99 -static $* -lm
C++ g++ -g -O2 -std=gnu++0x -static $*

順便一提雖然我不做ICPC 但都-std=gun++0x了 stl才是現在情況下acmer的首選

參考資料

Programming Environment

https://gcc.gnu.org/gcc-4.6/cxx0x_status.html

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順便一吐說printf是調用os api ，cout是頭文件的。。。

這個問題我以前研究過。

首先說因為iostream和stdio的同步問題導致了iostream會變慢，可以通過ios::sync_with_stdio(false)手動關閉這個同步,可能有加速作用。

-------------------------以下基本上是HDU和POJ的經驗，其他OJ暫時不明

根據我曾經大約100多題的測試，ios::sync_with_stdio(false)只對C++ 有用，G++基本上無用，而且很多時候如果用了ios::sync_with_stdio(false)再加上cout和printf的混用，輸出順序會有不同。

-------------------

所以一般的建議是scanf最好，printf可以格式化，對acm要求按照格式輸出來說最方便。

PS:現場賽教練會議的時候有時候會說iostream的事情

原因上面的大大們都說完了，我再補充幾個小點。

1. sync_with_stdio(false)，有可能會導致RE（在a+b problem裡面）。具體原因不詳，問題貌似還不能復現。所以一直不敢用這個。

2. cout的輸出格式比較麻煩，還是用printf來的比較爽。

3. cout 有個小坑，例如：

cout &<&< 123456.7 &<&< endl;

輸出結果：

正式比賽中萬一手一抖寫出這樣的代碼真的會被自己坑的欲哭無淚。

cin &>&> 需要進行自動檢測類型，內部執行的代碼很長。

這就好比兩個函數，其中一個為了適應外界各種差異，碼了100行，還有一個函數只處理了一種情況，碼了5行，然後有人開始比較這兩個函數的快慢，我想說這有意義嗎？

就是快。。。不要信樓上的sync_with_stdio, 有時它照樣會另你的程序超時。。。

至於原因，我覺得是因為scanf, printf是直接調用OS的API，而cin/cout是頭文件中的代碼實現。

對了，有人可能發現fin/fout比fscanf/fprintf快。我個人覺得是因為default buffer大小不一樣。

endl會flush..這個在那本user guide就說過...