在競賽中，遇到大資料時，往往讀檔案成了程式執行速度的瓶頸，需要更快的讀取方式。相信幾乎所有的C++學習者都在cin機器緩慢的速度上栽過跟頭，於是從此以後發誓不用cin讀資料。還有人說Pascal的read語句的速度是C/C++中scanf比不上的，C++選手只能乾著急。難道C++真的低Pascal一等嗎？答案是不言而喻的。一個進階的方法是把資料一下子讀進來，然後再轉化字串，這種方法傳說中很不錯，但具體如何從沒試過，因此今天就索性把能想到的所有的讀資料的方式都測試了一邊，結果是驚人的。

競賽中讀資料的情況最多的莫過於讀一大堆整數了，於是我寫了一個程式，生成一千萬個隨機數到data.txt中，一共55MB。然後我寫了個程式主幹計算執行時間，程式碼如下：

最簡單的方法就算寫一個迴圈scanf了，程式碼如下：

#include <ctime>  
int main()  
{  
    int start = clock();  
    //DO SOMETHING  
    printf("%.3lf\n",double(clock()-start)/CLOCKS_PER_SEC);  
}  

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最簡單的方法就算寫一個迴圈scanf了，程式碼如下：

int numbers[MAXN];  
void
 
 scanf_read()  
{  
    freopen("data.txt","r",stdin);  
    for (int i=0;i<MAXN;i++)  
        scanf("%d",&numbers[i]);  
}  

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可是效率如何呢？在我的電腦Linux平臺上測試結果為2.01秒。接下來是cin，程式碼如下

const int MAXN = 10000000;  

int numbers[MAXN];  

void cin_read()  
{ 
    freopen("data.txt"
 
,"r",stdin); 
    for (int i=0;i<MAXN;i++)  
        std::cin >> numbers[i];  
}  

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出乎我的意料，cin僅僅用了6.38秒，比我想象的要快。cin慢是有原因的，其實預設的時候，cin與stdin總是保持同步的，也就是說這兩種方法可以混用，而不必擔心檔案指標混亂，同時cout和stdout也一樣，兩者混用不會輸出順序錯亂。正因為這個相容性的特性，導致cin有許多額外的開銷，如何禁用這個特性呢？只需一個語句std::iOS::sync_with_stdio(false);，這樣就可以取消cin於stdin的同步了。程式如下：

const int MAXN = 10000000;  

int numbers[MAXN];  

void cin_read_nosync()  
{  
    freopen("data.txt","r",stdin);  
    std::ios::sync_with_stdio(false);  
    for (int i=0;i<MAXN;i++)  
        std::cin >> numbers[i];  
}  

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取消同步後效率究竟如何？經測試執行時間銳減到了2.05秒，與scanf效率相差無幾了！有了這個以後可以放心使用cin和cout了。 
接下來讓我們測試一下讀入整個檔案再處理的方法，首先要寫一個字串轉化為陣列的函式，程式碼如下

const int MAXS = 60*1024*1024;  
char buf[MAXS];  

void analyse(char *buf,int len = MAXS)  
{  
    int i;  
    numbers[i=0]=0;  
    for (char *p=buf;*p && p-buf<len;p++)  
        if (*p == ' ')  
            numbers[++i]=0;  
        else  
            numbers[i] = numbers[i] * 10 + *p - '0';  
}  

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把整個檔案讀入一個字串最常用的方法是用fread，程式碼如下：

const int MAXN = 10000000;  
const int MAXS = 60*1024*1024;  

int numbers[MAXN];  
char buf[MAXS];  

void fread_analyse()  
{  
    freopen("data.txt","rb",stdin);  
    int len = fread(buf,1,MAXS,stdin);  
    buf[len] = '\0';  
    analyse(buf,len);  
}  

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上述程式碼有著驚人的效率，經測試讀取這10000000個數只用了0.29秒，效率提高了幾乎10倍！掌握著種方法簡直無敵了，不過，我記得fread是封裝過的read，如果直接使用read，是不是更快呢？程式碼如下：

const int MAXN = 10000000;  
const int MAXS = 60*1024*1024;  

int numbers[MAXN];  
char buf[MAXS];  

void read_analyse()  
{  
    int fd = open("data.txt",O_RDONLY);  
    int len = read(fd,buf,MAXS);  
    buf[len] = '\0';  
    analyse(buf,len);  
}