丟人筆記：黑科技——使用streambuf加速讀入輸出

UPD20191125：我發現我又丟人了，sgetc只會讀取緩沖區當前字符而不會前移讀取位置，想要讀取並前移讀取位置應該用sbumpc。。。

　　一般情況下，在C++中，iostream內的cin和cout是比scanf和printf慢的，這主要是為了同時兼容iostream和stdio，iostream與stdio的緩沖區被綁到了一起，以及cin和cout的stream是綁定在一起的，這使得cin和cout有額外的開銷

　　為了提高cin和cout的效率，我們可以取消iostream與stdio的同步，以及cin和cout的stream的綁定：

std::ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(NULL);
cout.tie(NULL);

　　這樣cin與cout就比scanf和printf快了。在本機測試上，iostream甚至比stdio快了6倍左右。然而這樣做之后，就不可以將iostream與stdio混用了，然而輸入量較大的時候，這種方法仍然無能為力

　　在stdin中，我們有getchar，想要追求更快的速度，我們有fread

　　在iostream中我們同樣可以達到同樣的效率，甚至更快：

　　首先要獲取cin的streambuf：

std::streambuf *fb = cin.rdbuf();

　　然后我們就可以進行類似stdio中的操作：

　　對於getchar，我們有sbumpc，它的用法等同於getchar，速度略快於getchar：

char ch = fb -> sbumpc();

　　對於fread，我們有sgetn，它的用法與fread類似，速度略快於fread：

#define MAX_INPUT 1000000
char buf[MAX_INPUT]
int main() {
    fb -> sgetn(buf, MAX_INPUT);
    return 0;
}

　　輸入問題就解決了。還有輸出問題：

　　（不知道為什么，網上的輸出代碼在我這邊不會進行輸出，然而我這邊手寫的輸出比fwrite慢了好多。。。。）

　　對於putchar，我們有sputc，它的用法等同於putchar，速度略快於putchar：

char ch = '\n';
fb -> sputc(ch);

　　對於fwrite，我們有sputn，它的用法與fwrite類似，速度略快於fwrite？

#define MAX_OUTPUT 1000000
char buf[MAX_OUTPUT];
int main() {
    fb -> sputn(buf, MAX_OUTPUT);
    return 0;
}

　　這樣我們就有了一份完整的快速輸入輸出 丟人 代碼（因為sputn的那份比sputc還慢，所以這里就用了sputc的代碼）：

#include<iostream>
#include<cctype>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
namespace IN {
    #define MAX_INPUT 1000000
    #define cinchar() ((fs == ft && (ft = (fs = buf) + fb -> sgetn(buf, MAX_INPUT))) ? 0 : *fs++)
    char buf[MAX_INPUT], *fs, *ft;
    inline int read() {
        static std::streambuf *fb = cin.rdbuf();
        register int x = 0;
        register bool f = false;
        register char ch = cinchar();
        while (!isdigit(ch)) {
            if (ch == '-') f = true;
        ch = cinchar();
        }
        while (isdigit(ch)) {
            x = (x << 1) + (x << 3) + ch - '0';
            ch = cinchar();
        }
        return f ? -x : x ;
    }
    #undef MAX_INPUT
    #undef cinchar
}

namespace OUT {
    inline void put(int x) {
        static std::streambuf *fb = cout.rdbuf();
        static char stack[11];
        static int top = 0;
        if (!x) {
            fb -> sputc('0');
            fb -> sputc('\n');
            return;
        }
        while (x) {
            stack[++top] = x % 10 + '0';
            x /= 10;
        }
        while (top) {
            fb -> sputc(stack[top]);
            --top;
        }
        fb -> sputc('\n');
    }
}

int main() {
    freopen("add.in", "r", stdin);
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(NULL);
    cout.tie(NULL);
    int a = IN::read(), b = IN::read();
    OUT::put(a + b);
    return 0;
}

 為了丟人，在這里貼上sputn的代碼

namespace OUT {
    #define MAX_OUTPUT 1000000
    char buf[MAX_OUTPUT], *fs = buf, *ft = buf + MAX_OUTPUT;
    #define coutchar(ch) *fs++ = ch
    inline void put(int x) {
        static std::streambuf *fb = cout.rdbuf();
        static char stack[11];
        static int top = 0;
        if (!x) {
            coutchar('0'); coutchar('\n');
            return;
        }
        while (x) {
            stack[++top] = x % 10 + '0';
            x /= 10;
        }
        while (top) {
            *fs++ = stack[top];
            --top;
        }
        coutchar('\n');
        fb -> sputn(buf, fs - buf);
        fs = buf;
    }
    #undef coutchar
    #undef MAX_OUTPUT
}

代碼部分參考自：https://blog.csdn.net/simpsonk/article/details/78457842