C/C++基础——引用与指针有什么区别？C++中输入输出加速

文章目录

• 1 引用与指针有什么区别？
• 2 C++中输入输出加速
• • • tie
  • sync_with_stdio
  • • 应用

1 引用与指针有什么区别？

指针和引用都是地址的概念，指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；引用是某块内存的别名。

• 程序为指针变量分配内存区域，而不为引用分配内存区域。
• 指针使用时要在前加* ，引用可以直接使用。
• 引用在定义时就被初始化，之后无法改变；指针可以发生改变。 即引用的对象不能改变，指针的对象可以改变。
• 没有空引用，但有空指针。这使得使用引用的代码效率比使用指针的更高。因为在使用引用之前不需要测试它的合法性。相反，指针则应该总是被测试，防止其为空。
• 对引用使用“sizeof”得到的是变量的大小，对指针使用“sizeof”得到的是变量的地址的大小。
• 理论上指针的级数没有限制，但引用只有一级。即不存在引用的引用，但可以有指针的指针。

int **p //合法
int &&p //非法

++引用与++指针的效果不一样。 例如就++操作而言，对引用的操作直接反应到所指向的对象，而不是改变指向；而对指针的操作，会使指针指向下一个对象，而不是改变所指对象的内容。

2 C++中输入输出加速

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 Exceede；
加上下面代码后使用cin及cout也可以Accepted：

std::ios::sync_with_stdio(false);

百度了一下，原来而cincout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。
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。

#include <iostream>
#include <fstream>
///SubMain//
int main(int argc, char *argv[])
{
 std::ostream *prevstr;
 std::ofstream ofs;
 ofs.open("test.txt");

 std::cout << "tie example:\n"; // 直接输出到屏幕

 *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
 prevstr = std::cin.tie(&ofs); // cin绑定ofs，返回原来的output stream
 *std::cin.tie() << "This is inserted into the file\n"; // ofs，输出到文件
 std::cin.tie(prevstr); // 恢复

 ofs.close();
 system("pause");
 return 0;
}
///End Sub//

输出：

tie example:
This is inserted into cout
请按任意键继续. . .
同时当前目录下的test.txt输出：
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：

#include <iostream>
int main()
{
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(0);
    // IO
}