1, sync_with_stdio(), tie()的应用

一、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，将输出流绑在了一起。

在IO之前将stdio接触绑定，可以大大提高IO效率。在操作大数据时，cin，cout的速率也能很快了。

现在，我们通过比较解除绑定前后cin，printf的速率来实际体验下sync_with_stdio()的作用。

首先，我们先产生1000万个随机数作为测试数据。然后，分别用cin，scanf来读取数据，比较其效率

• data.cpp，产生1000万个随机数存贮在data.txt中，大概55M左右

 /*
 本程序实现的功能：
 生成1000万个可能重复的随机数，用作测试数据
 并计算生成这些数据所用的时间
 */
 #include <iostream>
 #include <ctime>
 using namespace std;
 #define SELF_RAND_MAX 0x7FFFFFFF
 int main()
 {  

     clock_t start_time = clock(); 

     srand(unsigned(time())); 

     const int MAX = ;
     const int MIN = ;  

     freopen("data.txt","w",stdout);  

     for(int i = ; i < ; ++i){
         unsigned long data = rand() % (MAX - MIN + ) + MIN;
         cout << data << ' ';
     }
     fclose(stdout);
     freopen("time.txt","w",stdout);
     cout << endl
          << "---the end---"
          << endl;
     //CLOCKS_PER_SEC控制精度，在windows环境下是1000,linux下是多少?
     //简单地说windows下是毫秒级，而linux下好像是纳秒级
     cout << "elapsed time:" << double(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC
          << 's' << endl;
       fclose(stdout);
 }  

• test.cpp, 测试程序，读取data.txt中的数据，比较cin, printf的效率

 #include <iostream>
 #include <ctime>
 using namespace std;

 void scanf_read();
 void cin_read();

 const int MAXIN = ;
 int numbers[MAXIN];

 int main () {
     iostream::sync_with_stdio(false);
     cin.tie(nullptr);
     cout.tie(nullptr);
     clock_t start_time = clock();
     //do something
     scanf_read();
     //cin_read();
     cout << "read time:"
          << double(clock() - start_time) / CLOCKS_PER_SEC
          << endl;
 }

 void scanf_read() {
     freopen("data.txt","r",stdin);
     for (int i = ; i < MAXIN; ++i) {
         scanf("%d", &numbers[i]);
     }
 }

 void cin_read() {
     freopen("data.txt", "r", stdin);
     for (int i = ; i < MAXIN; ++i)  {
         cin >> numbers[i];
     }
 }

运行结果（win7 32 i3处理器，mingw 4.9.2）：

• 解除绑定前

通过scanf来读取1000万个随机数需要的时间：16.323s

通过cin来读取1000万个随机数需要的时间：24.361s

我们可以看到，cin的读取时间整整比scanf满了8秒。

• 解除绑定后

通过scanf读取1000万个数据需要的时间：16.29s。

通过cin来读取1000万个随机数需要的时间：4.946s，我们看到cin的读取时间整整缩短了20秒，比scanf的读取时间还快乐10秒。

• 解除绑定，并cin.tie(nullptr), cout.tie(nullptr)

通过cin来读取1000万个随机数需要的时间：4.861s，数值上来看，比只解除绑定好像快了一丢丢。但效果不明显。这里提到了tie()函数，下面就来看看tie()函数。

二、tie()

tie()用来绑定stream，空参数则返回当前的输出流指针。

直接上程序，看看其是如何表现的。

• tie.cpp, 测试tie的实现效果。

 #include <iostream>
 #include <fstream>
 using namespace std;

 int main () {
     ostream *prevstr;
     ofstream ofs;

     ofs.open("test.txt");
     cout << "Output to the screen" << endl;

     *cin.tie() << "Output to the screem, too" << endl;  //null parameters, return the default output stream, i.e. cout

     prevstr = cin.tie(&ofs);   // cin bind to ofs, and return the pre output stream, i.e. cout
     *cin.tie() << "Output to the file, test.txt" << endl;

     *cin.tie(prevstr) << "Output to the file, too";
     *cin.tie() << "Output to the screen, again";

     ofs.close();

     return ;

 }

运行结果（环境同一）：

控制台输出：

Output to the screen
Output to the screen, too
Output to the screen, again

文件输出：

对照程序结果，我们可以很清楚的明白tie()的作用。就不多讲了。

PS:Open live writer怎么添加“代码插入”插件啊！！！看见有人用SyntaxHighlighter，自己折腾半天也没把SyntaxHighlighter和Open live writer整合在一起，傻傻的在网页上编辑。