ios_base::sync_with_stdio(false),cin.tie(nullptr),cout.tie(nullptr)을 붙여야 하는 이유

C++로 백준을 풀 때 항상 시간 초과가 난다면 나는 알고리즘의 수정보다는 위의 제목과 같은 구문을 작성해서 기존 코드에 추가했다.

ios_base::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cout.tie(nullptr);

근데 이러한 코드가 무슨 의미인지 모르고 사용하고 있으니 궁금하기도 하고,  그래서 구글에서 검색을 하고 정리할 예정이다.

 

🔎ios_base::sync_with_stdio(false);

ios_base::sync_with_stdio 구문은 c의 stdio와 cpp의 iostream을 동기화시켜주는 역할을 하는데 이때 iostream과 stdio의 버퍼를 모드 사용하기 때문에 딜레이가 발생한다.

따라서 ios_base::sync_with_stdio(false); 코드를 작성함으로써 동기화를 비활성화시켜준다.

그러면 C++만의 독립적인 버퍼가 생성되어 c의 버퍼와 병행하여 사용할 수 없게 되지만, 사용하는 버퍼의 수가 줄어들었기 때문에 실행 속도는 빨라지게 된다.

하지만 동기화된 C++ 버퍼의 경우 thread-safe하기 때문에 모든 I/O의 순서가 예상한 것과 정확히 일치함을 보장할 수 있지만

ios_base::sync_with_stdio(false);를 추가함으로써 동기화가 비활성화됐기 때문에 멀티 스레드 환경에서는 출력 순서를 보장할 수 없습니다.

그리고 버퍼가 분리되었기 때문에 cin과 C의 scanf, gets, getchar 등을 같이 사용하면 안되고, cout와 C의 printf, puts, putchar 등을 사용하면 오류가 발생해서 같이 사용하면 안 된다는 점이 단점이다.

 

🔎cin,tie(null), cout.tie(null)

default로 cin과 cout는 tie 되어있다.

tie 한다는 것은 두 개의 stream이 sync 되어 있기 때문에 한 스트림에서 다른 스트림이 작업 요청을 하게 되면, 작업했던 내용을 flush 한다는 의미이다.

⚡flush?

buffer에 쌓아둔 데이터를 모두 내보내는(가져오는) 것을 말한다.

기본적으로 tie 되어 있는 스트림들은 한 스트림이 다른 스트림에서 각 IO 작업을 진행하기 전에 자동으로 버퍼를 비워줌을 보장해준다.

cout<< "당신은 몇살이십니가? : ";
cin>>age;

위와 같은 코드가 있을 때 cin과 tie가 묶여있는 경우 나이를 입력하기 전에 "당신은 몇 살이십니까?"가 먼저 출력될 것이다.

하지만 cin.tie(null);코드를 추가한다면 cin과 cout의 tie가 풀리게 되면서 "당신은 몇 살이십니까?"가 출력되기 전에 나이를 입력받는 경우가 발생할 수 있다.

왜냐하면 cout이 기본적으로 버퍼에 추가되고 바로 비워지지 않기 때문이다.

따라서 cin과 cout가 풀려있을 때 출력하고 버퍼를 비워줘야 한다.

👀결론

1. sync_with_stdio(false)를 사용하면 c++의 입출력 속도를 향상할수있다. 
   1. 하지만 c와 c++의 입출력 함수를 혼용하면 출력 순서를 보장할 수 없다.
2. std::cin.tie(nullptr), std::cout.tie(nullptr)를 하게 되면 flush의 사용이 적어지기 때문에 입출력 속도를 향상시킬 수 있다.
   1. 하지만 입출력 순서를 보장받을 수 없다.(입력과 출력 각각의 순서는 보장받을 수 있다는 의미)

✔느낀 점

해당 구문이 C++의 실행 속도를 빠르게 한다는 것을 알고있었지만, 어떠한 이유로 향상시키는지 알지 못했는데 생각보다 복잡한 과정을 통해서 실행속도를 향상한다는 것을 깨닫게 되었다.
그리고 항상 나는 코딩할 때 개행 문자를 endl로 작성했지만, endl도 개행문자 \n보다 훨씬 느리다는 것을 알게 되었다.
endl은 줄 바꿈과 동시에 flush [버퍼를 비우기] 하기 때문에 단순 개행 문자보다 느리다.

 

[출처]

https://jaimemin.tistory.com/1521

ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(null); 구문을 추가해주는 이유

https://velog.io/@d2h10s/c-iossyncwithstdio%EB%9E%80

[c++] ios::sync_with_stdio, cin.tie, cout.tie란?