cin、cout 与 scanf、printf 的效率比较

转自：http://blog.csdn.net/zq_onlytime/article/details/44900081

很早就知道，c的scanf（printf）比c++的快。刷题时尤其明显，在这上面超时是常有的事儿。

但，这是别人告诉我的，c快。

为什么快？

从网上借鉴一个例子做个简单测试：

1.cpp //向一个文件里输入1000000个随机数

#include<iostream>#include<fstream>#include<cstdlib>using namespace std;const int num=1000000;int main(){    ofstream file("data");    for(int i=0;i<num;i++)    {            file<<rand()<<' ';            if((i+1)%20==0)            file<<endl;    }    return 0;}

2.cpp //用cin读取这1000000个随机数

#include<iostream>#include<ctime>#include<cstdio>#include<windows.h>using namespace std;const int num=1000000;int main(){    freopen("data","r",stdin);    int i,n,start,end;    start=clock();    for(i=0;i<num-2;i++)    cin>>n;    end=clock();    cout<<double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC<<endl;    Sleep(5000);    system("pause");    return 0;}

结果： 耗时 5.281秒

3.cpp //用scanf读取这1000000个数

#include<ctime>#include<cstdio>#include<stdlib.h>#include<windows.h>#include<iostream>using namespace std;const int num=1000000;int main(){    freopen("data","r",stdin);    int i,n,start,end;    start=clock();    for(i=0;i<num;i++)    scanf("%d",&n);    end=clock();    //cout<<double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC<<endl;    printf("%f\n",double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);    system("pause");    Sleep(5000);    return 0;}                     

结果： 耗时 0.437秒

结论：scanf真的比cin快。竟快10倍。
运行环境，xp，DEV-C++。

比较合理的解释：默认情况，cin与stdin总是保持同步的，也就是说这两种方法可以混用，而不必担心文件指针混乱，同时cout和stdout也一样，两者混用不会输 出顺序错乱。正因为这个兼容性的特性，导致cin有许多额外的开销，如何禁用这个特性呢？只需一个语句 std::iOS::sync_with_stdio(false);，这样就可以取消cin于stdin的同步了，此时的cin就与scanf差不多 了。

另一种解释： cout在输出时总是要先将输出的存入缓存区。而printf直接调用系统进行IO，它是非缓存的。所以cout比printf慢。（这种解释，我没有验证）

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补充1:

[待验证]
在g++中，cout通常比printf的性能高。

影响cout的性能通常有两个因素，一是某些实现例如VS用printf实现cout，当然printf比cout快；二是iostream默认情况下是与stdio关联在一起的，就是cout在运行时，会刷新stdio，这个操作会拖慢cout的性能。但g++的cout并不是用printf实现的，即使不去掉与stdio的关联，cout已经比printf要快，在我的三星7寸笔记本中，通常要快三分一左右，如果通过std::ios_base::sync_with_stdio( false )去掉与stdio的关联，甚至比printf快几乎十倍。

补充2:

流输入输出的有点：
1.流输入输出对于基本类型来说使用很方便，不用手写格式控制字符串。
2.对于标准库的一些class来说，显然重载操作符也比自己写格式控制字符串要方便很多。
3.对于复杂的格式可以进行自定义操作符。
4.可读性更好（这个很多人有不同意见，见仁见智了）。

其实原理上来说：流操作的效率比printf/scanf函数族更高，因为是在编译期确定操作数类型和调用的输出函数，不用在运行期解析格式控制字符串带来额外开销。不过标准流对象cin/cout为了普适性，继承体系很复杂，所以在对象的构造等方面会影响效率，因此总体效率比较低。如果根据特定的场景进行优化，效率可以更高一点。