本文主要是基于oiwiki的做的總結，未來也會做一系列的相關文章。如果想繼續看的話可以關注專欄。
做這個專欄的目的是因為自己最近開始系統的再打一下基礎。于是想寫一個專欄便于喜愛ACM的初學者入門。

目錄

• 為啥要讀入、輸出優化
• 優化方法一: 關閉同步/解除綁定
• 優化方法二: 快讀、快寫
• 各種情況下的時間對比
• 總的模板

為啥要讀入、輸出優化

其實，讀入、輸出優化的目的就是防止我們因為讀入、輸出的問題使我們的程序TLE。于是我們需要讀入、輸出優化。
來減少我們的運行時間，達到AC題目的目的。

那么對于每道題我們是否需要必須進行讀入、輸出優化呢?

答：其實，這個其實是根據具體的題目來分析的。如果題目的輸入/輸出的數據很多(例如:1e5以上)那么保險起見是要加上優化的。
當然其實根據很多高手的習慣他們是不管題目的輸入/輸出多不多，直接加上優化的。

優化方法一: 關閉同步/解除綁定

scanf printf 的速度 是比 cin cout 的速度快很多的。
這是因為:C++ 為了兼容 C,保證程序在使用了 printf scanf 和 cin cout的時候不發生混亂，將輸入/輸出流綁到了一起,故時間就慢了很多。
解決辦法如下:

• std::ios::sync_with_stdio(false);
  這個函數是一個“是否兼容 stdio的開關，C++ 為了兼容 C，保證程序在使用了 printf 和 cout的時候
  不發生混亂，將輸出流綁到了一起。
  這其實是 C++ 為了兼容而采取的保守措施。我們可以在進行 IO 操作之前將 stdio 解除綁定，但是在這樣做之后
  要注意不能同時使用 cin cout 和 printf scanf
• tie
  tie是將兩個stream綁定的函數，空參數的話返回當前的輸出流指針。
  在默認的情況下 s t d : : c i n 綁定的是 s t d : : c o u t ，每次執行 < < 操作符的時候都要調用 f l u s h ( ) ，這樣會增加IO 負擔。可以通過 s t d : : c i n . t i e ( 0 ) （0 表示 NULL）來解除 s t d : : c i n 與 s t d : : c o u t 的綁定，進一步加快執行效率。

那么總的優化代碼如下:

std::ios::sync_with_stdio(false); std::cin.tie(0); //如果編譯開啟了 C++11 或更高版本，建議使用 std::cin.tie(nullptr);

優化方法二: 快讀、快寫

scanf 和 printf 依然有優化的空間。注意: 這里的快讀、快寫只是針對整數，浮點數的話自行編寫。
原理
眾所周知， getchar是用來讀入 1 byte 的數據并將其轉換為 char 類型的函數，且速度很快，故可以用“讀入字符——轉換為整型”來代替緩慢的讀入每個整數由兩部分組成——符號和數字整數的’+’ 通常是省略的，且不會對后面數字所代表的值產生影響，而’-’ 不可省略，因此要進行判定10 進制整數中是不含空格或除 0~9 和正負號外的其他字符的，因此在讀入不應存在于整數中的字符(通常為空格)時，就可以判定已經讀入結束C 和 C++ 語言分別在 ctype.h 和 cctype 頭文件中，提供了函數isdigit , 這個函數會檢查傳入的參數是否為十進制數字字符，是則返回 true，否則返回 false。對應的，在下面的代碼中，可以使用 isdigit(ch) 代替 ch > = ' 0 '& & ch<= ' 9 ' ，
而可以使用 ! isdigit(ch)代替 c h < ' 0 ' | | c h > ' 9 '
那么模板如下:

template <typename T> inline T read() { //聲明 template 類, 要求提供輸入的類型 T, 并以此類型定義內聯函數 read()T sum = 0, fl = 1; // 將 sum,fl 和 ch 以輸入的類型定義int ch = getchar();for (; !isdigit(ch); ch = getchar())if (ch == '-') fl = -1;for (; isdigit(ch); ch = getchar()) sum = sum * 10 + ch - '0';return sum * fl; } template <typename T> inline void write(T x) {static int sta[35];int top = 0;do {sta[top++] = x % 10, x /= 10;} while (x);while (top) putchar(sta[--top] + 48); // 48 是 '0' }

使用方法如下:

a = read<int>(); b = read<long long>(); c = read<__int128>(); write(a);

各種情況下的時間對比

通過上圖你基本會有一個大致的認知了。最后還可以加上火車頭來進一步的優化。加上火車頭以后，我們的時間又會少了點。
火車頭代碼如下:

#pragma GCC optimize(2) #pragma GCC optimize(3) #pragma GCC optimize("Ofast") #pragma GCC optimize("inline") #pragma GCC optimize("-fgcse") #pragma GCC optimize("-fgcse-lm") #pragma GCC optimize("-fipa-sra") #pragma GCC optimize("-ftree-pre") #pragma GCC optimize("-ftree-vrp") #pragma GCC optimize("-fpeephole2") #pragma GCC optimize("-ffast-math") #pragma GCC optimize("-fsched-spec") #pragma GCC optimize("unroll-loops") #pragma GCC optimize("-falign-jumps") #pragma GCC optimize("-falign-loops") #pragma GCC optimize("-falign-labels") #pragma GCC optimize("-fdevirtualize") #pragma GCC optimize("-fcaller-saves") #pragma GCC optimize("-fcrossjumping") #pragma GCC optimize("-fthread-jumps") #pragma GCC optimize("-funroll-loops") #pragma GCC optimize("-fwhole-program") #pragma GCC optimize("-freorder-blocks") #pragma GCC optimize("-fschedule-insns") #pragma GCC optimize("inline-functions") #pragma GCC optimize("-ftree-tail-merge") #pragma GCC optimize("-fschedule-insns2") #pragma GCC optimize("-fstrict-aliasing") #pragma GCC optimize("-fstrict-overflow") #pragma GCC optimize("-falign-functions") #pragma GCC optimize("-fcse-skip-blocks") #pragma GCC optimize("-fcse-follow-jumps") #pragma GCC optimize("-fsched-interblock") #pragma GCC optimize("-fpartial-inlining") #pragma GCC optimize("no-stack-protector") #pragma GCC optimize("-freorder-functions") #pragma GCC optimize("-findirect-inlining") #pragma GCC optimize("-fhoist-adjacent-loads") #pragma GCC optimize("-frerun-cse-after-loop") #pragma GCC optimize("inline-small-functions") #pragma GCC optimize("-finline-small-functions") #pragma GCC optimize("-ftree-switch-conversion") #pragma GCC optimize("-foptimize-sibling-calls") #pragma GCC optimize("-fexpensive-optimizations") #pragma GCC optimize("-funsafe-loop-optimizations") #pragma GCC optimize("inline-functions-called-once") #pragma GCC optimize("-fdelete-null-pointer-checks") 不推薦使用火車頭，正式的比賽好像都不讓用。

總的模板

通過上文，可以得到以下幾種模板。
模板一: 快讀、快寫

• 好處: 我們可以cin cout printf scanf 混著用
• 壞處:模板有點長

template <typename T> inline T read() { //聲明 template 類, 要求提供輸入的類型 T, 并以此類型定義內聯函數 read()T sum = 0, fl = 1; // 將 sum,fl 和 ch 以輸入的類型定義int ch = getchar();for (; !isdigit(ch); ch = getchar())if (ch == '-') fl = -1;for (; isdigit(ch); ch = getchar()) sum = sum * 10 + ch - '0';return sum * fl; } template <typename T> inline void write(T x) {static int sta[35];int top = 0;do {sta[top++] = x % 10, x /= 10;} while (x);while (top) putchar(sta[--top] + 48); // 48 是 '0' }

模板二: 關閉緩沖區和同步

• 好處: 優化的代碼很短，只需兩行
• 壞處: 優化后只可以cin cout

std::ios::sync_with_stdio(false); std::cin.tie(0);

個人推薦:
我一般喜歡不用模板，一般將輸入數據多的，輸出數據多的語句用scanf printf即可。
如果是打線上的一些比賽(例如 cf)，會用第一種方法因為當要一些格式化的輸出時我喜歡用printf。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ACM入门之【读入、输出优化】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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