__int128(快读快写)

这段代码展示了如何实现一个用于读取和写入大整数的C语言函数。`read`函数读取一个以十进制表示的__int128类型整数,处理负号并转换输入字符。`write`函数将大整数以逆序方式输出,支持负数。这些函数对于处理大整数的计算任务非常有用。
inline __int128 read(){
    int x=0,f=1;
    char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9'){
        if(ch=='-')
            f=-1;
        ch=getchar();
    }
    while(ch>='0'&&ch<='9'){
        x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48);
        ch=getchar();
    }
    return x*f;
}
inline void write(__int128 x){
    if(x<0){
        putchar('-');
        x=-x;
    }
    if(x>9) write(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}

在 C++ 中,取和入文件或数据流是处理大量数据或高性能要求场景的关键需求。以下是一些常用的方法和技术,它们可以显著提升 I/O 操作的效率。 ### 1. 使用二进制模式文件 相比于文本模式,二进制模式能够避免字符转换的开销,并且可以一次性大块数据。适用于结构体、数组等复杂数据类型的高效处理。 ```cpp #include <fstream> struct Data { int id; float value; }; // 入二进制数据 std::ofstream outFile("data.bin", std::ios::binary); Data writeData = {1, 3.14f}; outFile.write(reinterpret_cast<char*>(&writeData), sizeof(Data)); outFile.close(); // 取二进制数据 std::ifstream inFile("data.bin", std::ios::binary); Data readData; inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&readData), sizeof(Data)); inFile.close(); ``` 该方法通过 `write()` 和 `read()` 成员函数实现二进制操作,避免了格式化输入输出的性能损耗[^2]。 --- ### 2. 使用缓冲区优化 I/O 操作 频繁调用单字符或小块数据的会导致性能下降。通过一次性取或入较大的数据块来减少 I/O 次数。 ```cpp const size_t bufferSize = 1024 * 1024; // 1MB 缓冲区 char buffer[bufferSize]; std::ifstream inFile("largefile.txt"); while (inFile.read(buffer, bufferSize)) { // 处理 buffer 中的数据 } inFile.close(); ``` 这种方式通过一次性取大量数据,减少磁盘访问次数,从而提高性能[^1]。 --- ### 3. 使用内存映射文件(Memory-Mapped Files) 内存映射文件是一种高级技术,它将文件内容映射到进程的地址空间,使得文件如同访问内存一样高效。C++ 标准库不直接支持内存映射,但可以通过系统 API(如 Windows 的 `CreateFileMapping` 和 Linux 的 `mmap`)实现。 示例(Linux 下使用 `mmap`): ```cpp #include <sys/mman.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> int fd = open("data.bin", O_RDONLY); struct stat sb; fstat(fd, &sb); char* addr = (char*)mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0); // 使用 addr 指针访问文件内容 munmap(addr, sb.st_size); close(fd); ``` 内存映射特别适用于大文件的随机访问和共享内存场景。 --- ### 4. 使用 `std::ios_base::sync_with_stdio(false)` 提升标准流性能 在大量使用 `cin` 和 `cout` 的情况下,禁用与 C 标准库的同步可以显著提升性能。 ```cpp std::ios_base::sync_with_stdio(false); std::cin.tie(nullptr); ``` 此设置使 C++ 流与 C 的 `stdin`/`stdout` 解耦,减少同步带来的性能损耗。 --- ### 5. 使用 `fstream` 的 `seekg` 和 `seekp` 实现高效定位 在处理大文件时,使用 `seekg()` 和 `seekp()` 可以速定位到文件的任意位置,避免逐行扫描。 ```cpp std::ifstream inFile("data.bin", std::ios::binary); inFile.seekg(1024); // 移动指针到 1024 字节处 ``` 此方法适用于需要随机访问的数据结构,如索引文件或日志文件。 --- ###
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