Używanie scanf() w programach C++ jest szybsze niż używanie cin?

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

Wykonanie cin/cout mogą być powolne, ponieważ muszą być zsynchronizowane z podstawową biblioteką C. Jest to niezbędne, jeśli mają być używane zarówno C IO, jak i C++ IO.

Jeśli jednak zamierzasz używać tylko C++ IO, po prostu użyj poniższej linii przed operacjami IO.

std::ios::sync_with_stdio(false);

Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, spójrz na odpowiednie libstdc++ docs .

Prawdopodobnie scanf jest nieco szybszy niż używanie strumieni. Chociaż strumienie zapewniają duże bezpieczeństwo typów i nie muszą analizować ciągów formatowych w czasie wykonywania, zwykle ma tę zaletę, że nie wymaga nadmiernej alokacji pamięci(zależy to od kompilatora i środowiska wykonawczego). To powiedziawszy, chyba że wydajność jest twoim jedynym celem końcowym i jesteś na ścieżce krytycznej, powinieneś naprawdę faworyzować bezpieczniejsze (wolniejsze) metody.

Jest tu bardzo pyszny artykuł napisany przez Herb Sutter "The String Formatters of Manor Farm " kto zajmuje się wieloma szczegółami wydajności formaterów łańcuchowych, takich jak sscanf i lexical_cast i jakie rzeczy sprawiały, że działały powoli lub szybko. Jest to coś w rodzaju analogicznego, prawdopodobnie do tego, co miałoby wpływ na wydajność pomiędzy stylem C IO a stylem c++. Główną różnicą w stosunku do formaterów było bezpieczeństwo typu i liczba przydziałów pamięci.

Właśnie spędziłem wieczór pracując nad problemem na UVa Online (Factovisors, bardzo ciekawy problem, sprawdź to):

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

Otrzymywałem TLE (limit czasu przekroczony) na Moje zgłoszenia. Na tych stronach rozwiązywania problemów Online sędzia, masz około 2-3 drugi limit czasu, aby obsłużyć potencjalnie tysiące przypadków testowych używanych do oceny rozwiązania. Na obliczeniowo intensywne problemy, takie jak ten, liczy się każda mikrosekunda.

Używałem sugerowanego algorytmu (przeczytałem o tym na forach dyskusyjnych dla strony), ale wciąż otrzymywałem TLEs.

Zmieniłem tylko "cin > > n > > m" na " scanf ("%D %d", &n, &m) "i kilka małych" couts "na" printfs", a mój TLE zmienił się w"Accepted"!

Więc tak, może to zrobić dużą różnicę, zwłaszcza gdy terminy są krótkie.

Wow, mowa o przedwczesnej optymalizacji. Jeśli nie śmieszna optymalizacja. I / O spowoduje zablokowanie Twojego programu na długo przed cin >> x maksymalizacją Twojego procesora quadcore.

Ok, pomijając złośliwość: Nie, Nie jest dobrą praktyką Zamiana <iostream> na <cstdio>. Gdy w C++, użyj bibliotek C++. Nie używaj scanf, nie dzwoń malloc, nie zdaj go, nie zbieraj 200$.

Jeśli zależy Ci zarówno na wydajności, jak i formatowaniu łańcuchów, zajrzyj do Biblioteki Fastformat Matthew Wilsona.

Edit -- link do publikacji accu w tej bibliotece: http://accu.org/index.php/journals/1539

Tak iostream jest wolniejszy niż cstdio.
Tak, prawdopodobnie nie powinieneś używać cstdio, jeśli rozwijasz się w C++.
Mimo to, istnieją jeszcze szybsze sposoby uzyskania I / O niż scanf, jeśli nie zależy ci na formatowaniu, bezpieczeństwie typu, bla, bla, bla...

Na przykład jest to niestandardowa procedura, aby uzyskać numer ze standardowego wejścia:

inline int get_number()
{
    int c;        
    int n = 0;

    while ((c = getchar_unlocked()) >= '0' && c <= '9')
    {
        // n = 10 * n + (c - '0');
        n = (n << 3) + ( n << 1 ) + c - '0';
    }
    return n;
}

W przypadku plików stdio (libio) Plik* jest implementowany jako C++ streambuf, a fprintf jako Parser formatu runtime. IOstreams nie wymaga przetwarzania formatu runtime, to wszystko odbywa się podczas kompilacji. Tak więc, przy udostępnionych backendach, rozsądne jest oczekiwać, że iostreams jest szybszy w czasie wykonywania.

Problem polega na tym, że cin ma dużo narzutu, ponieważ daje warstwę abstrakcji powyżej scanf() wywołań. Nie powinieneś używać scanf() nad cin jeśli piszesz oprogramowanie C++, ponieważ do tego jest want cin. Jeśli chcesz wydajności, prawdopodobnie i tak nie piszesz We / Wy w C++.

Wyrażenia cin i cout w ogólnym użyciu wydają się być wolniejsze niż scanf i printf W C++, ale w rzeczywistości są szybsze!

Rzecz w tym, że w C++ za każdym razem, gdy używasz cin i cout, domyślnie odbywa się proces synchronizacji, który upewnia się, że jeśli używasz zarówno scanf, jak i cin w swoim programie, to oba działają ze sobą zsynchronizowane. Ten proces synchronizacji wymaga czasu. Stąd cin i cout wydają się być wolniejsze.

Jednakże, jeśli proces synchronizacji jest ustawiony aby nie wystąpić, cin jest szybsze niż scanf.

Aby pominąć proces synchronizacji, umieść poniższy fragment kodu w swoim programie na początku main():

std::ios::sync_with_stdio(false);

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#define likely(x)       __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect(!!(x), 0)

static int scanuint(unsigned int* x)
{
  char c;
  *x = 0;

  do
  {
      c = getchar_unlocked();
      if (unlikely(c==EOF)) return 1;
  } while(c<'0' || c>'9');

  do
  {
      //*x = (*x<<3)+(*x<<1) + c - '0';
      *x = 10 * (*x) + c - '0';
      c = getchar_unlocked();
      if (unlikely(c==EOF)) return 1;
  } while ((c>='0' && c<='9'));

  return 0;
}

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

  int parity = 0;
  unsigned int x;

  while (1 != (scanuint(&x))) {
    parity ^= x;
  }
  parity ^=x;
  printf("%d\n", parity);

  return 0;
}

Jest błąd na końcu pliku, ale ten kod C jest znacznie szybszy niż szybsza wersja C++.

paradox@scorpion 3845568-78602a3f95902f3f3ac63b6beecaa9719e28a6d6 ▶ make test        
time ./xor-c < rand.txt
360589110

real    0m11,336s
user    0m11,157s
sys 0m0,179s
time ./xor2-c < rand.txt
360589110

real    0m2,104s
user    0m1,959s
sys 0m0,144s
time ./xor-cpp < rand.txt
360589110

real    0m29,948s
user    0m29,809s
sys 0m0,140s
time ./xor-cpp-noflush < rand.txt
360589110

real    0m7,604s
user    0m7,480s
sys 0m0,123s

Oryginalny C++ wziął 30sec kod C wziął 2sec.

Nawet gdyby scanf były szybsze niż cin, nie miałoby to znaczenia. Zdecydowana większość czasu, będziesz czytać z dysku twardego lub klawiatury. Uzyskanie surowych danych do aplikacji zajmuje rząd wielkości więcej czasu niż potrzeba scanf lub cin, aby je przetworzyć.

Oczywiście używanie cstdio nad iostream jest śmieszne. Przynajmniej kiedy tworzysz oprogramowanie (jeśli już używasz c++ nad c, to idź na całość i korzystaj z jego zalet zamiast cierpieć tylko z jego wad).

Ale w ocenie online nie tworzysz oprogramowania, tworzysz program, który powinien być w stanie robić rzeczy, które oprogramowanie Microsoft zajmuje 60 sekund, aby osiągnąć w 3 sekundy!!!

Więc w tym przypadku złota zasada brzmi tak (oczywiście jeśli nie get into even more trouble by using java)

• Użyj c++ i użyj całej jego mocy (i ciężkości/powolności), aby rozwiązać problem
• Jeśli masz ograniczony czas, Zmień cins i couts dla printfs i scanfs (jeśli masz przerąbane używając łańcucha klasy, wydrukuj w ten sposób: printf (%s, mystr.c_str ());
• jeśli nadal masz ograniczony czas, spróbuj dokonać oczywistych optymalizacji (jak unikanie zbyt wielu osadzonych dla/while/dowhiles lub funkcji rekurencyjnych). Upewnij się również, że aby przejść przez obiekty odniesienia, które są zbyt duże...
• jeśli nadal masz ograniczony czas, spróbuj zmienić STD::wektory i zestawy dla tablic C.
• jeśli nadal masz ograniczony czas, przejdź do następnego problemu...