什么是 std::ios::sync

介绍

std::ios::sync_with_stdio(false) 是 C++ 中的一个配置设置，用于控制标准 I/O 流（如 std::cin, std::cout）的行为。这个设置主要用于优化输入输出操作的性能，尤其是在处理大量数据时。

在 C++ 中，标准流库（基于 iostream）和 C 标准库（基于 stdio.h 或 cstdio）分别提供了两套输入输出接口。iostream 使用对象和运算符重载的方式，而 stdio 使用函数调用（如 scanf, printf）。这两套系统各自有其缓冲机制，它们之间默认是同步的。

当 std::ios::sync_with_stdio(false) 被调用时，它取消了 iostream 和 stdio 之间的同步。这意味着 iostream 和 stdio 将独立地管理各自的缓冲区，从而避免了每次 iostream 执行 I/O 操作时都要检查和更新 stdio 缓冲区的状态，这通常会导致性能提升。

在竞赛编程和高性能应用中，这个设置非常常见，因为它可以显著减少 I/O 处理时间，尤其是当输入输出操作非常频繁或者数据量很大的时候。

然而，取消同步也有其局限性和潜在的问题：

• 一旦取消同步，就不能混合使用 iostream 和 stdio 函数，否则可能导致未定义行为或数据损坏，因为两者将不再协调缓冲区的状态。
• 文件定位和其他依赖于同步状态的操作可能会受到影响。

  要使用这个设置，你可以在程序的开头加入以下代码：

  #include 
  #include 
  int main() {
      std::ios::sync_with_stdio(false);
      // 你的代码...
      return 0;
  }

  如果你还想要禁用 cin 的同步流，可以进一步使用 cin.tie(nullptr) 来禁用 cin 和 cout 之间的绑定，这样也能提升性能，因为默认情况下 cout 的输出会强制 cin 冲刷其缓冲区。

  测试

  测试数据：

  data.txt
  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

  测试代码：

  case1：
  std::ios::sync_with_stdio(false);
  freopen("data.txt", "r", stdin);
  std::cin >> numbers[0];
  scanf("%d", &numbers[1]);
  scanf("%d", &numbers[2]);
  std::cin >> numbers[3];
  case2：
  std::ios::sync_with_stdio(false);
  freopen("data.txt", "r", stdin);
  scanf("%d", &numbers[0]);
  std::cin >> numbers[1];
  std::cin >> numbers[2];
  scanf("%d", &numbers[3]);

  结果：

  case1：
  

  case2：
  
  结论：

  C++为了兼容C，将 cin 和 scanf 的输入流绑定到了一起。而使用 sync_with_stdio(false) 后，如果 cin 先从 stdio中读数据，scanf将不读到，cin再次读时，会接着上次cin读到的位置继续读。反过来也是这样。