C 中的'scanf()”输入真的比'cin”更快吗？

在 C 中使用 scanf() ：它比 cin 更快吗？

在 C 中，人们普遍认为使用 cin 和 cout 进行输入并且输出比使用 printf 和 scanf 慢得多。这源于这样的假设：scanf() 针对 C 进行了优化，而 cin 和 cout 是使用速度较慢的标准 I/O 函数实现的。

基准测试结果

为了确定这一说法是否成立，我们进行了一个简单的基准测试，其中涉及一个程序，该程序从标准输入中读取数字列表并计算它们的异或。该程序是使用 iostream 和 scanf 版本实现的：

iostream 版本：

#include <iostream>

int main() {
  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 parity = 0;
  int x;

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

  return 0;
}

当使用超过 3300 万个随机数的大型数据集进行测试时，scanf 版本在6.4 秒，而 iostream 版本则花了令人失望的 24.3 秒。

优化影响

编译器优化设置并未对结果产生显着影响。这表明速度差异主要是由于 scanf() 和 cin/cout 实现的固有差异造成的。

罪魁祸首：std::ios::sync_with_stdio

进一步调查显示，iostream I/O 函数与 C I/O 函数保持同步。默认情况下，此同步涉及在每次输入操作后刷新输出缓冲区，从而导致性能降低。

禁用同步

幸运的是，可以通过调用 std 来禁用此同步::ios::sync_with_stdio(false):

std::ios::sync_with_stdio(false);

禁用同步后，性能iostream 版本的速度显着提高，仅需 5.5 秒即可完成。

C iostream 获胜

禁用同步后，C iostream 成为此特定基准测试的更快选项。事实证明，std::cout 的内部同步是 iostream 性能降低的主要原因。

结论

虽然在某些情况下使用 scanf() 可以更快情况下，禁用 std::ios::sync_with_stdio 可以使 iostream 在许多情况下优于 scanf，特别是在避免混合使用时stdio 和 iostream 函数。

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