在上篇文章 中，我們簡單地提到過使用freopen的方式進行文件的輸入輸出，這篇文章我們再介紹一下其他幾種文件的輸入輸出方式，接著再談談如何構造數據檢測程序是否正確。
一、 文件輸入輸出
1、標準輸入輸出
我們最常接觸到的程序的輸入輸出，是直接在命令行窗口（Dos窗口）進行輸入輸出的，也可以直接地理解為，需要我們在命令行中用鍵盤輸入，同時結果也在命令行中顯示的方式。這樣的一種方式，我們稱之為標準輸入輸出。
標準輸入輸出的優缺點都很明顯，優點是簡單方便，直觀；缺點是需要手工操作，對于復雜數據比較麻煩，難以批量處理數據。在NOIP/NOI或ACM比賽中，因為涉及到的程序、輸入數據特別多，因此不可能使用標準輸入輸出進行校驗和評分，因此標準輸入輸出一般都是用于自己調試數據時使用，在比賽中都是需要使用文件輸入輸出。下面將介紹幾種常用的文件輸入輸出方式。
2、freopen文件輸入輸出
這是使用了文件的重定向方式，C++利用freopen函數將stdin和stdout重新定向到相關的文件，使原來的標準輸入輸出變成了文件輸入輸出。也就是說，如果之前我們有一段已經用標準輸入輸出的代碼，我們并不需要更改任何代碼，只需要在原來的基礎上加上freopen語句，重新定向一下就可以了，因此這是一種非常簡單、快捷的方式。
// 假設輸入文件是input.in，輸出文件是output.out，同時需要注意的是OI比賽中要求文件名不能帶目錄，即要求輸入文件應該與源代碼在同一目錄下
freopen("input.in", "r", stdin);? ? ? ? // 輸入文件
freopen("output.out", "w", stdout); // 輸出文件
freopen()函數有三個參數，前兩個是需要『雙引號』的。第一個參數是『輸入文件/輸出文件』；第二個參數『r』表示讀入，是read的縮寫，『w』表示寫入，是write的縮寫；第三個參數是『標準輸入/標準輸出』，即是stdin，stdout。
如：a+b程序
//標準輸入輸出
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
int a, b;
cin >> a >> b;
cout << a+b;
return 0;
}
freopen()重定向輸入輸出，只需要在以上代碼的基礎上添加兩句代碼即可，同時因為freopen函數是在cstdio這個庫中，因此在書寫時，應該引入cstdio庫。
#include <iostream>
#include <cstdio>? // 需要包含這個庫
using namespace std;
int main(){
freopen("input.in", "r", stdin);? ? ? ? // 輸入文件
freopen("output.out", "w", stdout); // 輸出文件
int a, b;
cin >> a >> b;
cout << a+b;
return 0;
}
3、文件流輸入輸入（fstream）
『流』這是一個講起來比較復雜的概念，我們暫且不需要理解和掌握，知道就可以了，隨著后面的深入學習我們會逐步理解。其實『流』在我們之前就已經接觸到了，譬如cin，cout本身也是一種流的輸入輸出，我們知道它是C++中的一種特性就可以了。
流式文件的操作一般包含兩種，一個是stream類的流文件，另一個是文件指針FILE，涉及到指針的問題又比較復雜，所以我們重點介紹一下stream類的流文件的處理。
我們同樣來看案例代碼，進行對比。（a+b問題，標準輸入輸出同上）
#include <iostream>
#include <fstream>? ? // f是file的縮寫，stream是流，合起來就是文件流
using namespace std;
ifstream fin("input.in");? ? ? // 輸入文件
ofstream fout("output.out");? //輸出文件
int main(){
int a, b;
fin >> a >> b;? ? // cin變成了fin
fout << a+b;? ? // cout 變成了fout
return 0;
}
對上述代碼的補充說明：
1、需要包含fstream庫，即#include <fstream>，f是file的縮寫，stream是流，合起來就是流文件，很好記憶。
2、ifstream，i是in的縮寫，輸入流文件；同樣的，ofstream，o是out的縮寫，輸出流文件。并且特別要注意的是，ifstream和ofstream，一般寫在函數外面，因為是全局使用的，而且建議最好就直接寫在using namespace std 之后。
3、fin/fout，僅僅是一個變量名，可以更換，但是推薦使用這個，養成良好的代碼習慣。fin/fout與cin/cout用法基本上是一致的。
4、代碼中可以不出現關閉文件代碼，因為程序結束后會自動關閉。
4、輸入輸出速度問題
由于兼容性等歷史問題，文件操作時，C++的cin/cout要保證與printf/scanf同步，因此cin/cout的效率會降低。雖然我們可以使用關閉同步功能（iso::sync_with_stdio(false);）來提高效率，但是在不同的C++編譯器中，它們效率表現不太一樣，因此我們認為它的效率是不穩定的。所以為了保障輸入輸出的效率，在題目中有大規模數據輸入輸出時，我們建議使用scanf，printf，而不用cin,cout。
cin，cout雖然效率不穩定，但是相對比較簡單，不需要我們去記各種格式，所以如果依舊不想記憶各種格式的同學，可以選擇用fstream的方式進行文件操作。scanf，printf雖然效率高，但是有時要記的格式有點多，不過其實用多了就會很熟練了。OI比賽中一般都是只有一個輸入、輸出文件，因此用freopen+scanf/printf的方式也挺好的。但是就強烈不建議，使用freopen+cin/cout的方式。
二、構造數據
1、為什么要構造數據
在OI/ACM比賽中，我們的程序都是基于『黑盒測試』的。也就是程序的正確與否，比賽并不關心，比賽也并不關心你使用了什么方法。只要你能在規定的時間內，把問題解決就可以了。那么如何評判是否是正確答案呢？一般都是出題人會用若干個輸入數據，然后運行代碼，將得出的結果與答案進行比對，絕大多數情況下，都是將你的程序的結果與答案進行逐行比對，多一個空格/換行，也不正確，因此需要特別注意輸出時的格式。
對于OI和ACM有所區別的是，OI允許非正確解（沒能通過全部測試點）得分，OI會按通過點得分，通過幾個點就得到幾個點的分數，因此在OI界有非常多的『騙分』。而在ACM比賽中，只允許正解得分（通過全部測試點），要么是滿分，要么零分（和提交次數有關，多提交會扣分）。當然啦，我們比賽中，我們合理利用所有能用的方法（作弊的拖出去槍斃），盡可能拿到更多的分，本身就是合情合理的，你在騙分，出題人在想怎么防你騙分，本身也是一種斗智斗勇，想騙也不是那么容易騙的，這也是一種能力。
那么針對『黑盒測試』，我們想要通過更多的測試點，也就是要求我們考慮問題更加全面，我們也就需要在寫完代碼之后，自己構造數據，進行測試。對于選手來說，如何測試是一樣非常重要的能力，同樣對于程序員來說也是如此，這是一項基本功，很難一下子提高，需要不斷積累和總結。
2、怎么構造數據
構造數據需要考慮幾個要點，第一，盡可能全面地考慮問題；第二，考慮邊界、臨界值；第三，考慮大數據；第四，考慮特殊值，極端數據；第五，隨機數據。
最最簡單的檢測方法，就是自己根據上述幾個要點，自己構造數據，用程序進行檢測，如果出現不通過的情況，可以結合前面的調試程序的方法去改正和調試。還有比較特殊的一個方法，就是構造隨機數，然后進行數據的『對拍』。所謂對拍，即是用一個保證正確的方法（也許時間復雜度比較大）得出的結果，與你所謂的『正解』結果進行比對。如果對拍了很多數據都能通過，基本上就是正解了，對拍也是一樣很重要的技能。關于對拍的方法和技巧，我們會在下一次課再介紹。
