[转载]整数读入优化 C++

一、背景

这是某道题目的状态：

我的代码：

大牛的代码：

我瞬间萌币了！

我有这么慢？Are you kidding me?

点进去一看：

[cpp] view plain copy print?
void Read(int & p)  
{  
    p=0;  
    int flag=1;  
    char c=getchar();  
    while(c<'0' or c>'9')   
    {  
        if(c=='-') flag=-1;  
        c=getchar();  
    }  
    while(c>='0' and c<='9')  
        p=p*10+(c-'0'),c=getchar();  
    p*=flag;  
}  

这是什么？

原来，这是读入优化啊！

二、读入优化的原理与实现

C语言和C++库里有很多种输入方式，我们最常用的是scanf和cin。除此之外，还有：

char c[]; gets(c);//读入一行字符串，但是需要注意的是，它只会在遇到’\n’后停止，不会因为超过c的内存上限而停止。所以容易溢出。

char c[]; fgets(c,len,stdin);//读入一行字符串。和gets不同的是，它如果读入了len-1个字符，就会停止。

char c=getchar();//就像scanf一样，只读入一个字符，并返回这个字符，需要#include头文件。与scanf不同的是，它没有缓冲，也就意味着它会更快。

char c=getch();//直接读入一个字符，而不会回显。也就是说，你读入了一个字符，它不会在界面里显现而直接读入getch，getch也会直接返回这个字符。比如说你写了一个程序小游戏，你肯定不希望看到wasdwasdwasd满天飞，所以就用getch。需要#include

[cpp] view plain copy print?
int Read()  
{  
    int p=0;  
    char c=getchar();  
    while(c<'0' or c>'9') c=getchar();  
    while(c>='0' and c<='9')  
        p=p*10+(c-'0'),c=getchar();  
    return p;  
}  

调用p=Read();即可。

其实(c>=’0’ and c<=’9’)也是一个函数isdigit(c)，如果c是代表数字的字符，就返回1，否则返回0，需要#include头文件。

所以也可以写成：

[cpp] view plain copy print?
void Read(int & p)  
{  
    p=0;  
    char c=getchar();  
    while(!isdigit(c)) c=getchar();  
    while(isdigit(c))  
        p=p*10+(c-'0'),c=getchar();  
}  

的形式。

三、整数读入优化的特殊处理——负数

对于一个负数，读入优化只会读入数字，负号并不会被读入。

所以需要读入负数，要特判这个字符是不是负号，如果是，那么这个值要改成负数。

这就是文章开头的代码：

[cpp] view plain copy print?
void Read(int & p)  
{  
    p=0;  
    int flag=1;  
    char c=getchar();  
    while(c<'0' or c>'9')   
    {  
        if(c=='-') flag=-1;  
        c=getchar();  
    }  
    while(c>='0' and c<='9')  
        p=p*10+(c-'0'),c=getchar();  
    p*=flag;  
}  

但是，这个代码有一个弊端。所有的‘-’都必须代表负号。如果是减号，比如4-3，就会读错。

四、验证读入优化的效率

用freopen生成五百万个数的文本，并分别用scanf，cin和读入优化读入。

文本生成：

[cpp] view plain copy print?
#include  
int main()  
{  
    freopen("test.txt","w",stdout);  
    const int N=5000000;  
    for(int i=1;i<=N;i++)  
        printf("%d  ",N);  
}  

验证程序：

[cpp] view plain copy print?
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
using namespace std;  
void s(int & p)  
{  
    scanf("%d",&p);  
}  
void c(int & p)  
{  
    cin>>p;  
}  
void Read(int & p)  
{  
    p=0;  
    char c=getchar();  
    while(!isdigit(c)) c=getchar();  
    while(isdigit(c))  
        p=p*10+(c-'0'),c=getchar();  
}  
double t1,t2;  
int main()  
{  
    freopen("test.txt","r",stdin);  
    int p;  

    t1=clock();  
    //for(int i=1;i<=5000000;i++) s(p);  
    //for(int i=1;i<=5000000;i++) c(p);  
    for(int i=1;i<=5000000;i++) Read(p);  
    t2=clock();  

    //printf("scanf took %.2lf second",(t2-t1)/1000);  
    //printf("cin took %.2lf second",(t2-t1)/1000);  
    printf("Read took %.2lf second",(t2-t1)/1000);  
}  

结果：

scanf took 0.85 second

cin took 14.63 second

Read took 0.35 second

所以说读入优化还是很快的。