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[C++知识库]快读快写（以及一些其他神奇技巧）の小攻略

作为一个专业 fake快读/快写/压行/宏定义/类/人，今天就来给大家讲一些有趣的小技巧
~~因为太菜了所以大家多多包涵~~
~~因为太菜了，所以像ahy、dms这样的大佬就看个笑话就行了呜呜呜~~

文章目录

快读&快写
快读
快写

一些~~私货~~神奇技巧
关于高亮
关于压行
关于宏定义
关于类

快读&快写

在数据量超过1e6的时候，快读快的不是一星半点——笔者自己说的

快读

众所周知，常用的读入方式有三种：
1.cin
2.scanf
3.getchar

没错，你现在一定很懵：什么？说好的快速读入呢？
别着急，听我细细道来
首先呢我们回忆回忆呗，当你刚接触oi的时候，你觉得最好用的读入是什么呢
我觉得大多数人都会觉得cin很好用吧，写起来简单，不需要考虑格式化输入都是cin的优点
但是在教练的强制禁令之下，你停止了使用cin，改用scanf了，但是你不知道为什么
你可能只觉得：WA！scanf好麻烦啊，内个什么文本替代我根本记不住啊，还不如cin呢，也许有人偶尔还在偷偷用着cin
直到有一天，你做着一道数据稍稍大了一点点的题，你觉得没什么问题，你提交了，然后就是
TLE
但是你并不知道为什么，但是当你重构的时候一不小心写成了scanf或者是看题解写了scanf你就借鉴了，总之你惊奇地发现cin读入速度竟然慢于scanf，于是为了AC，你就走上了坚定不移的scanf之路，但是走着走着，数据来到了1e6以上，你发现有的时候scanf都满足不了你了，甚至有时还有奇怪的输入，scanf不好用了！
你迫切地需要一款更快的读入！
于是我们今天的主要话题应运而生：
如何加快读入
在进入正式介绍快读之前，首先有个小彩蛋，就是cin是可以优化的，你只要加上这句：

ios::sync_with_stdio(false);

cin，cout之所以效率低，是因为先把要输出的东西存入缓冲区，再输出，导致效率降低，而这段语句可以来打消iostream的输入输出缓存，可以节省许多时间，使效率与scanf与printf相差无几，但是还是比scanf与printf略慢，但已经不影响题目通过了。
这个函数是一个“是否兼容stdio”的开关，C++为了兼容C，保证程序在使用了std::printf和std::cout的时候不发生混乱，将输出流绑到了一起。
所以使用ios::sync_with_stdio(false);后就不能把cin、cout和scanf、printf混用了，否则有一定几率会发生输入输出和预想不一样的情况。
~~所以还是不要用cin、cout了~~
那么现在我们来介绍一个更快的读入方式吧
当遇到相当大的数据的时候（一般1e6以上），或者我们用其他方式卡常已经不能再快了，这时我们可以使用快读
快读原理是什么呢？
显然，读入字符可比读入数字快多了，那么我们就按字符挨个读入，读入后用ASCII码处理成数字，这样就很快了
最基本的快读就像这样↓

inline int read(){
    int x=0,f=1;char c=getchar();
    //这里isdigit()也可以改为通过ASCII判断，如何判断很大程度上取决于你是否使用万能头
    while(!isdigit(c)){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
    while(isdigit(c)){x=x*10+c-'0';c=getchar();}
    return x*f;
}

不过快读也有可能被卡，比如一个数据有很多很多空格
笔者还没有见过如此毒瘤的数据（
你觉得这就完了吗？
而实际上，甚至还有更快的读入方式：fread
这个函数的原理就是先把数据流中的一整段都存下来，然后从这个数组里读取，直到数组读空了再重新从数据流中读取，由于是整段整段读取，所以自然比getchar()要快的多。
这两个东西在各种OJ上面还是适用的，因为OJ上就是文件读入输出的。
不过我们会发现，一旦用了这个读入优化。getchar，scanf都不能用了（存到buf里了），所有读入都必须自己写了。所以说数据流不是太大的时候（如1*10^6），可以考虑不用这个读入优化。
代码长这样↓

static char buf[1000000],*p1=buf,*p2=buf,obuf[1000000],*p3=obuf;
#define getchar() p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1000000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++
inline int read(){
    int x=0,f=1;char c=getchar();
    while(!isdigit(c)){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
    while(isdigit(c)){x=x*10+c-'0';c=getchar();}
    return x*f;
}

四种读入方式分别的时间
测试用题为st表模板
基本忽略因评测机原因的上下浮动
控制单一变量为读入方式
自下而上为cin（甚至T了，垃圾）→scanf→读入优化→fread读入优化
在这里插入图片描述
四种方式各有优缺点，下面我们就来总结一下

	非常方便	方便	多种读入类型	能过	快	非常快	终端调试
cin	√		√	×			√
scanf		√	√	√			√
读入优化				√	√		√
fread				√		√	×

最后就是笔者在使用不同读入时总结的一些问题、经验和教训
cin：没什么可说的，因为~~太垃圾~~笔者没用过
scanf:
1.使用scanf的时候最容易犯的也是最常见的问题就是没打取地址符，这个问题是不会CE，只会RE，但是一定要注意！scanf输入字符串本来也没有取地址符！
2.少一个或者多一个%d也是很常见的问题，多一个%d会因为找不到地址RE，少一个%d你的变量就会少值
3.文本替代符写错类型也是一个常见问题，尤其是%lld和%d，一定要确定好读入类型再写文本替代符
读入优化：
1.读入优化最最最最最容易出现的问题就是类型，虽然只能是int或者ll，但是一定要看好读入的的变量将会是什么类型，这里千万不能写错，ll写成int你题就炸了，int写成ll可能连赋值都做不到
2.只能用于整数，如果有什么浮点数建议直接放弃
3.写的时候一定要注意好别写错了，比如少个getchar之类的，如果没了会直接TLE或者RE
fread：
1.同读入优化
2.只能使用文件读入

快写

内容基本与快读一致，此处将给出代码但不予赘述，请读者自行理解
快速读入唯一的问题是不能输出0，这里需要自行特判
以及fwrite可以在终端输入的情况下使用，但是会直接输出为文件形式
原初の快速输出↓

inline void write(int x){ 
    if(x==0){putchar('0');return;}
	int len=0,k1=x,c[10005];
	if(k1<0)k1=-k1,putchar('-');
	while(k1)c[len++]=k1%10+'0',k1/=10;
	while(len--)putchar(c[len]);
}

fwrite快速输出↓

static char buf[1000000],*p1=buf,*p2=buf,obuf[1000000],*p3=obuf;
#define putchar(x) (p3-obuf<1000000)?(*p3++=x):(fwrite(obuf,p3-obuf,1,stdout),p3=obuf,*p3++=x)
inline void write(int x){ 
    if(x==0){putchar('0');return;}
	int len=0,k1=x,c[10005];
	if(k1<0)k1=-k1,putchar('-');
	while(k1)c[len++]=k1%10+'0',k1/=10;
	while(len--)putchar(c[len]);
}