快速输入输出
大家比较熟悉的输入输出有两种：
int x;
scanf("%d", &x); // C style
printf("%d\n", x);
std::cin >> x; // C++ style
std::cout << x << endl;
如果输入/输出量过大，以至于输入输出部分成为算法问题实现的效率瓶颈，那么采取合适的方法进行快速输入/输出就变得非常重要。本章节介绍若干种常见的输入输出优化。
关闭与 stdio 的同步
一种
主流的说法 是: cin 比 scanf 读入要慢。在选择接受这条“定理”之前，你应当自己做个实验来验证一下：
int N = 30000000;
int a[N];
int main ()
{
for (int i = 0; i < N; i++) cin >> a[i];
for (int i = 0; i < N; i++) scanf("%d", a + i);
}
将 $N$ 设置成一个很大的数，并用 cin 和 scanf 分别跑一遍测试时间。不出意外的话你会发现这条定理确有其正确之处。但事实上 cin 比 scanf 看上去慢的一个主要原因是：cin 花了很多代价进行缓冲区同步，从而让你可以在混用 cin 和 scanf 的情况保证程序的正确性。我们可以通过在 main() 函数开头显式地添加一句 ios::sync_with_stdio(false); 的方式来关闭这种同步。关闭同步后，你如果再尝试一次上述的效率实验，会发现 cin 和 scanf 其实没什么差别。
需要注意的是：一旦手动关闭了同步，你就不能再混用两种风格的输入函数。你可以尝试运行下面的例子：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main ()
{
ios::sync_with_stdio(false);
int a, b, c;
cin >> a >> b;
scanf("%d", &c);
cout << a << ' ' << b << ' ' << c << endl;
return 0;
}
你会发现该程序会给你意想不到的结果。
使用 getchar() 代替 scanf()
C库提供的 scanf() 函数功能丰富，例如可以用 %d %s %p %x，甚至正则表达式，去匹配各种类型的数据。但功能丰富的代价就是效率不够高。如果你确定当前场景下需要读入的一定是某种特定类型的数据 (例如整数)，那么可以考虑使用 getchar() (其功能为读入一个字符) 来手写一个读入函数，这通常能获得更好的效率。下面展示一个读入 int 类型整数的函数：
int getint()
{
char ch; int res; bool f;
while (!isdigit(ch = getchar()) && ch != '-'); // 过滤所有不是数字和"-"的字符
if (ch=='-')
f = false, res = 0;
else
f = true, res = ch - '0'; // 判断正负性
while (isdigit(ch = getchar()))
res = res * 10 + ch - '0'; // 读取数字并计算
return f ? res : -res;
}
使用 \n 代替 endl
有的时候，你会发现 cout << "\n"; 比 cout << endl; 要快。这是因为 endl 会强制冲刷缓冲区，在缓冲区没满的时候多次冲刷会让效率变低。(
参考链接 )
什么是缓冲区?
了解缓冲区设计的动机需要对计算机系统中的 memory hierarchy 有一定了解，这里尝试尽可能短和通俗地解释清楚这个概念。
假设你人在宿舍，要去图书馆借书。上午要去借A，下午要去借B，晚上去借C，于是你跑了三趟图书馆，这非常耗时。假设你是一个先知，上午就知道了自己要借 ABC 三本书，为了节省跑图书馆的时间，你在宿舍楼下放了一个书架，上午你一次性抱了三本书回来放在楼下的书架上，后面每次你需要书了就只需要下楼从书架上拿即可。还书也是相同的道理，你发现与其跑三趟，不如把要还的书先放在书架上，等手里所有的书都看完了再把书架上的书一起还到图书馆。
这个例子里
- 从图书馆借书/还书就是输入输出。相比较
a[i]=b[j]a++这样的操作，执行一次输入输出是十分耗时的。 - 书A/B/C是数据，或者说即将读入/准备输出的字符。
- 书架是缓冲区。缓冲区就像一个大数组，暂存读入和输出数据。所谓的“冲刷缓冲区”就是将书架里的书全部还回图书馆/将缓冲区的数据真正输出。
因此，使用 endl 就像每次往书架上放书时都强制把书架上所有的书放回图书馆，效率自然不高。
使用 fread()/fwrite()
一般只有在读入/输出量极大的时候我们才会考虑使用 fread()/fwrite() 完成输入输出。如果延用之前借书的例子，fread() 和 fwrite() 相当于手动开辟一个巨大的书架，这个书架比 scanf()/cin 的书架大的多，从而显著减少了“把书从图书馆搬到书架”的次数。
这里提供一份使用 fread/fwrite 的代码供参考。
fastio class ::click to expand
struct fastio
{
static const int S=1e7;
char rbuf[S+48],wbuf[S+48];int rpos,wpos,len;
fastio() {rpos=len=wpos=0;}
inline char Getchar()
{
if (rpos==len) rpos=0,len=fread(rbuf,1,S,stdin);
if (!len) return EOF;
return rbuf[rpos++];
}
template <class T> inline void Get(T &x)
{
char ch;bool f;T res;
while (!isdigit(ch=Getchar()) && ch!='-') {}
if (ch=='-') f=false,res=0; else f=true,res=ch-'0';
while (isdigit(ch=Getchar())) res=res*10+ch-'0';
x=(f?res:-res);
}
inline void getstring(char *s)
{
char ch;
while ((ch=Getchar())<=32) {}
for (;ch>32;ch=Getchar()) *s++=ch;
*s='\0';
}
inline void flush() {fwrite(wbuf,1,wpos,stdout);fflush(stdout);wpos=0;}
inline void Writechar(char ch)
{
if (wpos==S) flush();
wbuf[wpos++]=ch;
}
template <class T> inline void Print(T x,char ch)
{
char s[20];int pt=0;
if (x==0) s[++pt]='0';
else
{
if (x<0) Writechar('-'),x=-x;
while (x) s[++pt]='0'+x%10,x/=10;
}
while (pt) Writechar(s[pt--]);
Writechar(ch);
}
inline void printstring(char *s)
{
int pt=1;
while (s[pt]!='\0') Writechar(s[pt++]);
}
}io;
需要注意： 因为 fread() 和 fwrite() 开辟了大数组作为缓冲区一次性搬入很多数据，所以 fread()/fwrite() 不能和其他使用自带 buffer 的IO方法混用。换句话说，你只能从通过操作自定义的缓冲区的方式来输入输出。