快读快写 模板

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cctype>
using namespace std;
int read()
{
    int s = 0, f = 1;
    char ch = getchar();
    while(!isdigit(ch)) {
        if(ch == '-') f = -1;
        ch = getchar();
    }
    while(isdigit(ch)) {
        s = s * 10 + ch - '0';
        ch = getchar();
    }
    return s * f;
}
void write(int x)
{
    if(x < 0) {
        putchar('-');
        x = -x;
    }
    if(x > 9)
        write(x/10);
    putchar(x % 10 + '0');
    return;
}
int main()
{
    int a;
    a = read();
    write(a);
    return 0;
}

一些问题：

1. 快读快写比标准输入输出流以及C的格式化输入输出要快，主要是由于直接利用了单个字符操作，并且适用范围仅限所定义的返回类型与输出类型，牺牲了标准输入输出的普适性而换取了效率，在算法竞赛中具有广泛的应用空间。

2. 快读、快写函数的实现分别用到了循环和递归，从理论上讲无法完成内联，inline建议不会被编译器采纳；通过在vijos上对某一需要大量输入的题目使用快读进行测试，可以发现read()前加入或不加入inline的效率几乎相同。由此可以判断inline大概率被忽略，或是函数调用和返回的时间微不足道，个人认为inline没有必要。（不理解的同学可从资料和各大博客了解内联函数的相关知识）

3. 该方法利用了cctype库中的字符判断函数isdigit()，其效率与手写ASCII码判断几乎不相上下，甚至更快，可以说同时实现了简洁与快捷，建议使用。

4. 理论上效率较高的写法是将read中所定义的变量加入寄存器建议，但是实测的效率相差并不大。依然有指令被编译器忽略的可能性，因此加不加入就看自己的想法了。

5. int read(void)函数也可以写成void read(&int)的形式（对地址进行直接赋值操作），效率方面没有太大差别，可以按照个人爱好采用不同风格。

6. 一种使用fread()函数可以进一步显著提升读入效率，但写法较为复杂，且需要额外开辟内存，出错率高，在OI中用途有限，有兴趣的同学可以自行学习了解。

 

太原五中

袁盛琪

2019年3月26日

 

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2019.7.7 做一个补充

template <typename T>
void read(T &x) {
    x = 0;
    int f = 1;
    char ch = getchar();
    while (!isdigit(ch)) {
        if (ch == '-') f = -1;
        ch = getchar();
    }
    while (isdigit(ch)) {
        x = x * 10 + (ch ^ 48);
        ch = getchar();
    }
    x *= f;
    return;
}

以上是使用模板template的快速读入。它可以读取任何格式的整型数据。

再说明一个以前留下的小问题：register编译建议是在每个函数进程中重新定义的，即便是读入int64范围的数据，函数变量也最多会迭代20次左右，每次把它定义在寄存器里其实有些鸡肋。

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附上使用模板的快写。

 

template <typename T>
void write(T x)
{
    if(x < 0) {
        putchar('-');
        x = -x;
    }
    if(x > 9)
        write(x/10);
    putchar(x % 10 + '0');
    return;
}