在C++程序中使用scanf()比使用cin更快？

Question

我不知道这是不是真的,但当我在其中一个问题提供网站上阅读常见问题时,我找到了一些东西,引起了我的注意:

检查输入/输出方法.在C++中,使用cin和cout太慢了.使用这些,您将保证无法通过适当的输入或输出解决任何问题.请改用printf和scanf.

有人可以澄清一下吗？真的在C++程序中使用scanf()比使用cin更快吗？如果是,那么在C++程序中使用它是一个好习惯吗？我认为这是C特定的,虽然我只是学习C++ ...

Answer 1

这是一个简单案例的快速测试:一个程序,用于读取标准输入的数字列表和所有数字的XOR.

iostream版本:

#include <iostream>

int main(int argc, char **argv) {

  int parity = 0;
  int x;

  while (std::cin >> x)
    parity ^= x;
  std::cout << parity << std::endl;

  return 0;
}

scanf版本:

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {

  int parity = 0;
  int x;

  while (1 == scanf("%d", &x))
    parity ^= x;
  printf("%d\n", parity);

  return 0;
}

结果

使用第三个程序,我生成了一个包含33,280,276个随机数的文本文件.执行时间是:

iostream version:  24.3 seconds
scanf version:      6.4 seconds

更改编译器的优化设置似乎根本没有改变结果.

因此:确实存在速度差异.

编辑:用户clyfish 指出速度差异主要是由于iostream I/O功能与CI/O功能保持同步.我们可以通过以下呼叫关闭此功能std::ios::sync_with_stdio(false);:

#include <iostream>

int main(int argc, char **argv) {

  int parity = 0;
  int x;

  std::ios::sync_with_stdio(false);

  while (std::cin >> x)
    parity ^= x;
  std::cout << parity << std::endl;

  return 0;
}

新结果:

iostream version:                       21.9 seconds
scanf version:                           6.8 seconds
iostream with sync_with_stdio(false):    5.5 seconds

C++ iostream赢了! 事实证明,这种内部同步/刷新通常会减慢iostream i/o的速度.如果我们不混合使用cstdio和iostream,我们可以关闭它,然后iostream是最快的.

代码:https://gist.github.com/3845568

Answer 2

http://www.quora.com/Is-cin-cout-slower-than-scanf-printf/answer/Aditya-Vishwakarma

cin/的性能cout可能很慢,因为它们需要与底层C库保持同步.如果要使用C IO和C++ IO,这一点至关重要.

但是,如果您只打算使用C++ IO,那么只需在任何IO操作之前使用以下行.

std::ios::sync_with_stdio(false);

有关这方面的更多信息,请查看相应的libstdc ++文档.

Answer 3

可能scanf比使用流更快一些.虽然流提供了很多类型安全性,并且不必在运行时解析格式字符串,但它通常具有不需要过多内存分配的优点(这取决于您的编译器和运行时).也就是说,除非性能是你唯一的最终目标并且你处于关键路径,否则你应该更喜欢更安全(更慢)的方法.

Herb Sutter撰写了一篇非常好吃的文章" 庄园农场的字符串格式化 ",他详细介绍了字符串格式化程序的性能,sscanf以及lexical_cast使它们运行缓慢或快速的类型.这有点类似,可能会影响C风格IO和C++风格之间的性能.与格式化程序的主要区别往往是类型安全性和内存分配数.

Answer 4

我刚刚花了一个晚上在UVa Online上解决问题(Factovisors,一个非常有趣的问题,请查看):

http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=35&page=show_problem&problem=1080

我在提交时获得了TLE(超出时间限制).在这些解决问题的在线评判网站上,您有大约2-3秒的时间限制来处理可能用于评估您的解决方案的数千个测试用例.对于像这样的计算密集型问题,每微秒都很重要.

我正在使用建议的算法(在论坛的讨论论坛中阅读),但仍然得到TLE.

我将"cin >> n >> m"更改为"scanf("%d%d",&n,&m)"和几个微小的"couts"改为"printfs",我的TLE变成了"Accepted"!

所以,是的,它可以产生很大的不同,特别是在时间限制很短的情况下.

Answer 5

如果您关心性能和字符串格式,请查看Matthew Wilson的FastFormat库.

编辑 - 链接到该库的出版物:http://accu.org/index.php/journals/1539

Answer 6

一般使用中的语句cin和cout看起来比C++ 中的scanf和慢printf，但实际上它们更快！

事实是：在 C++ 中，每当您使用cinand时cout，默认情况下都会发生同步过程，以确保如果您在程序中同时使用scanfand cin，那么它们都会彼此同步工作。此同步过程需要时间。因此cin，cout看起来会更慢。

但是，如果同步过程设置为不发生，cin则比 更快scanf。

要跳过同步过程，请在程序的开头添加以下代码片段main()：

std::ios::sync_with_stdio(false);

访问此网站了解更多信息。