在C和C++中执行时间的差异

Question

我最近发现了一个叫Codechef的网站，你可以在那里提交问题的解决方案。 对于一个问题，我分别用C语言和C++语言写了两个答案。这两个代码几乎相同，但是当运行用C语言编写的代码时，它只需要4.89秒，而用C++语言编写的代码却超时了（超过8秒）。这是怎么回事？时间都花在哪里了？

这个问题的输入包含两个正整数n和k（n,k<=107）。接下来的n行输入包含一个正整数ti, 不大于10^9。 输出一个整数，表示有多少个整数ti能被k整除。

Example

Input:
7 3
1
51
966369
7
9
999996
11

Output:
4

我的C代码：

 #include<stdio.h>
   
 int main()  {
   
   int n,k,t;
   scanf("%d %d",&n,&k);
   int i,num=0;
   for(i=0;i<n;i++)  {
     scanf("%d",&t);
     if(t%k==0)  num++;
   }     
   
   printf("%d",num);
    
   return 0;
 }

我的C++代码：

 #include<iostream>
  
 using namespace std;
   
 int main()  {
  
   int n, k, t,num=0;
   cin>>n>>k;
   for(int i=0;i<n;i++)  {
     cin>>t;
     if(t%k==0)  num++;
   }
  
   cout<<num;
   return 0;
 } 

- arry36

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首先尝试使用cstdio的C++。 - jacekmigacz

@any36 - 那么你的计时包括输入者输入的速度吗？我在C代码中看到了scanf()的调用，在C++代码中看到了cin。这是否包含在计时测试中？ - PaulMcKenzie

@PaulMcKenzie：该网站使用预设的测试用例来测试代码。因此，我猜输入不会花费太多时间。 - arry36

你正在使用不同的io调用吗？是否可能使用相同的调用并查看是否类似？如果是，则实际上是cin/out与scanf/printf。至少，您可以使用Cpp编译器编译C代码，然后查看其效果如何。 - aks

@aks：是的，我使用scanf和printf重写了C++代码，实际上比C语言的代码少了0.2秒。 - arry36

Answer 1

虽然它们完成相同的任务，但代码并不完全相同。

C++版本使用cin和流，这些默认情况下比scanf等要慢。

默认情况下，cin/cout会浪费时间与C库的stdio缓冲区进行同步，以便您可以自由地在scanf/printf调用中混合使用cin/cout操作。std::ios_base::sync_with_stdio(false);可以关闭此功能。

通过这样做，所需时间可能大致相同。

- const_ref

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指出 sync_with_stdio 而不是错误的 iostreams are slow，这是一个很好的建议。 - Sebastian Mach

基于类型安全的原因，我坚持使用流，但我认识的其他人却不这样做。如果我是你，我不会这样做。在我看来，C++应该像C++一样编写 ;) - const_ref

权衡之处在于，C++ 流在每次输入/输出操作后不再与标准 C 流同步，因此理想情况下，您需要选择其中一种，不能混合使用。 - const_ref

是的。更多信息请参见此处：http://en.cppreference.com/w/cpp/io/ios_base/sync_with_stdio - const_ref

哦！我现在明白了。C++中的所有流都始终处于同步状态。这就是为什么使用流需要更多时间的原因。非常感谢你！ :) - arry36

Answer 2

我通常在main()函数后面添加以下3行代码，以便实现更快的输入输出：

ios_base::sync_with_stdio(false);

cin.tie(NULL);

cout.tie(NULL);

所以，试一下这个：

int main()  
{
   ios_base::sync_with_stdio(false);
   cin.tie(NULL);
   cout.tie(NULL);
   int n, k, t,num=0;
   cin>>n>>k;
   for(int i=0;i<n;i++)  {
     cin>>t;
     if(t%k==0)  num++;
   }

   cout<<num;
   return 0;
 } 

- Vishal Srivastav