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为什么需要输入输出加速？

默认情况下，C++ 的 cin 和 cout 的速度一般。问题主要有三个：

1. 与 C 语言 I/O 的同步
   默认情况下，C++ 的 cin, cout 与 C 语言的 scanf, printf 是同步的。这让我们可以混合使用这两种 I/O 方式，但这种同步机制会带来显著的性能开销，因为它需要在两种不同的I/O库之间进行协调。

2. cin 与 cout的绑定
   默认情况下，cin 与 cout 是绑定的。每次在执行输入操作之前，程序会自动刷新（flush）输出缓冲区。这样做是为了确保在请求用户输入之前，所有之前的输出都已经被显示在屏幕上。但在大量输入时，频繁刷新缓冲区会大大降低效率。

3. endl的使用
   endl 不仅仅是一个换行符，它还会强制刷新输出缓冲区。在需要输出很多行时，每次都使用 endl 会导致频繁刷新缓冲区，从而严重影响性能。

如何输入输出加速？

在仅使用 C++ 风格输入输出（cin/cout）的前提下，我们一般会使用下面两行代码，并且，在输出时仅使用 '\n' 来进行换行，而不是 endl。

ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0);// 或者 cin.tie(nullptr)

代码解释

• ios::sync_with_stdio(false); 这条语句的作用是解除 C++ 和 C 的 I/O 同步。一旦关闭同步，C++ 的输入输出流就可以使用自己独立的缓冲区，从而省去了与 C 标准库同步所需的时间，运行效率得到大幅提升。需要注意的是，一旦使用了这行代码，就不能在程序中混用 cin/cout 和 scanf/printf，否则可能会导致输入输出顺序混乱。
• cin.tie(0); 这条语句解除了cin和cout之间的绑定。tie的作用是确保在一个流上进行操作前，会先刷新其绑定的另一个流。默认cin绑定了cout，将其参数设为0或nullptr后，cin就不会再强制刷新cout了。 很多同学喜欢再写一个cout.tie(0);，但实际上这没有意义，因为cout 没有绑定其他流。使用 '\n' 替代
• endl endl 会刷新缓冲区，而 '\n' 只是个换行符。程序结束时会自动刷新缓冲区，所以使用 '\n' 可以避免多次刷新缓冲区。

注意事项！

文件输入输出

不要手动关闭文件输入输出，即不要进行 fclose 等操作。程序结束时会自动刷新缓冲区并关闭你打开的文件。如果你提前手动关闭了并且在那之前没有刷新缓冲区，那你的输出就不会进入文件了。

交互题的强制刷新缓冲区

在交互题中，你的程序需要和评测程序进行交互通信。在这种情况下，你必须确保你的输出被立即发送给评测程序，而不是停留在缓冲区里。由于我们已经通过 cin.tie(0) 解除了绑定，cout 不会自动刷新。因此，在输出查询后，你需要使用下面的代码手动强制刷新缓冲区：

cout.flush();

调试出问题了？

输入输出加速后，你在本地调试时可能会觉得出 bug 了。实际上是因为解除了 cin 和 cout 的绑定，cout 不再自动刷新，导致在你输入所有数据之前，可能看不到任何程序输出，这让你没法实时监控程序。

一般我们有下面几种解决方法：

1. 临时注释加速代码，但最后别忘了取消注释。
2. 使用 cerr 进行调试输出 cerr 是一个标准错误流，它是非缓冲的。发送到 cerr 的输出会立即被显示出来，而不会被暂存在缓冲区。因此，你可以用 cerr 来输出调试信息，它不会受到I/O加速的影响。 一般情况下， cerr 的输出会被 OJ 和比赛的评测忽略，不会影响评测结果。但为了以防万一，还是建议你最后注释掉 cerr语句再提交。（不然你可能误以为 cerr 的输出是常规的输出，导致错误。）
3. 在调试点手动刷新 cout，即在调试输出后执行 cout.flush(); 语句手动刷新缓冲区。