C++的cin/cout为什么比C语言的scanf/printf慢

很早就知道，c的scanf（printf）比c++的快。刷题时尤其明显，在这上面超时是常有的事儿。但，这是别人告诉我的，c快。为什么快？从网上借鉴一个例子做个简单测试：1.cpp //向一个文件里输入1000000个随机数

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
const int num=1000000;
int main()
{
ofstream file("data");
for(int i=0;i<num;i++)
{
file<<rand()<<' ';
if((i+1)%20==0)
file<<endl;
}
return 0;
}

2.cpp //用cin读取这1000000个随机数

#include<iostream>
#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<windows.h>
using namespace std;
const int num=1000000;
int main()
{
freopen("data","r",stdin);
int i,n,start,end;
start=clock();
for(i=0;i<num-2;i++)
cin>>n;
end=clock();
cout<<double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC<<endl;
Sleep(5000);
system("pause");
return 0;
}

结果： 耗时 5.281秒3.cpp //用scanf读取这1000000个数

#include<ctime>
#include<cstdio>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
const int num=1000000;
int main()
{
freopen("data","r",stdin);
int i,n,start,end;
start=clock();
for(i=0;i<num;i++)
scanf("%d",&n);
end=clock();
//cout<<double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC<<endl;
printf("%f\n",double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC);
system("pause");
Sleep(5000);
return 0;
}

结果： 耗时 0.437秒结论：scanf真的比cin快。竟快10倍。运行环境，xp，DEV-C++。比较合理的解释：默认情况，cin与stdin总是保持同步的，也就是说这两种方法可以混用，而不必担心文件指针混乱，同时cout和stdout也一样，两者混用不会输 出顺序错乱。正因为这个兼容性的特性，导致cin有许多额外的开销，如何禁用这个特性呢？只需一个语句 std::ios::sync_with_stdio(false);，这样就可以取消cin于stdin的同步了，此时的cin就与scanf差不多 了。另一种解释： cout在输出时总是要先将输出的存入缓存区。而printf直接调用系统进行IO，它是非缓存的。所以cout比printf慢。（这种解释，我没有验证）

scanf是格式化输入，printf是格式化输出。cin是输入流，cout是输出流。效率稍低，但书写简便。格式化输出效率比较高，但是写代码麻烦。流输出操作效率稍低，但书写简便。cout之所以效率低，正如一楼所说，是先把要输出的东西存入缓冲区，再输出，导致效率降低。