12.1 萬用標頭檔 bits/stdc++.h

先看你現在的程式開頭。這一年下來，#include 越積越多：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <string>
#include <utility>
#include <algorithm>

每用一個新工具就要想「它住在哪個標頭檔」，忘了就編譯錯誤。競程選手的偷懶方法是一行換掉整串：

#include <bits/stdc++.h>

bits/stdc++.h 是 GNU 編譯器（g++）自家提供的「萬用包」：它把所有標準函式庫的標頭檔一口氣全部包進來（只有極少數 GNU 專屬的進階工具不在裡面，Level 0 用不到）。iostream、cmath、vector、algorithm……從此通通不用背。

¶優點與缺點

三個缺點都值得展開講一下。

不可移植：bits/stdc++.h 不是 C++ 標準的一部分，是 g++ 自己附贈的。用其他編譯器（例如微軟的 MSVC）編譯，這行直接找不到檔案。

編譯變慢：包進來的東西多，編譯器要讀的東西就多。本站實測：同一份 Hello World 等級的程式，只 #include <iostream> 編譯約 0.3 秒，換成 bits/stdc++.h 約 1.2 秒。對一天編譯幾百次的人來說有感，但單次還在可接受範圍。

撞名機率增加：標準函式庫裡有幾千個名字，全部倒進來之後，搭配你每份程式都寫的 using namespace std;，你的變數就可能跟它們撞名：

✘ 錯誤寫法：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int count = 0;              // 全域變數想叫 count

int main() {
    count++;                // 編譯錯誤：reference to 'count' is ambiguous
    cout << count << '\n';
    return 0;
}

count 恰好也是 <algorithm> 裡一個函式的名字。只 #include <iostream> 時這份程式編譯得過；換成 bits/stdc++.h 之後 <algorithm> 也被包進來，編譯器分不清你說的 count 是哪一個，直接罷工。遇到「reference to ‘XXX’ is ambiguous」這種錯誤訊息，幫變數換個名字就解決（count、data、size 這類常見英文單字最容易中獎；宣告在函式裡面的區域變數則不會有這個問題）。

¶開頭的另一半：using namespace std; 與 std:: 前綴

上面那個撞名，其實不是 bits/stdc++.h 一個人的責任——另一半責任在你從第一支程式就在寫、卻從沒解釋過的那行：using namespace std;。

標準函式庫的所有名字（cout、vector、sort、string……）都住在一個叫 std 的命名空間（namespace）裡，全名其實是 std::cout、std::vector——:: 表示「裡面的」（10.5 見過）。using namespace std; 的意思就是「把 std 整包攤開，之後我寫 cout 你就當作 std::cout」。

所以你會看到有人不寫那一行，改成每個名字都掛前綴：

#include <bits/stdc++.h>

int count = 0;                      // 全域變數叫 count，這裡完全沒問題

int main() {
    count++;
    std::vector<int> v = {3, 1, 2};
    std::sort(v.begin(), v.end());
    std::cout << count << ' ' << v[0] << '\n';
    return 0;
}

執行結果：

1 1

同一個 int count = 0;，本節開頭那份程式編譯不過，這份卻正常執行——因為沒有攤開 std，你的 count 和 std::count 從頭到尾就是兩個不相干的名字。這是 std:: 前綴真正的好處，而且還附贈一個：看到 std:: 開頭就知道那是內建工具，不是這份程式自己寫的函式——讀長程式時很省力。

還有折衷寫法：只攤開你要的幾個名字。

using std::cin;
using std::cout;
using std::vector;

那本書為什麼還是用 using namespace std;？ 因為競程是限時比賽，少打 std:: 五個字元 × 幾十次是真的省時間，而且解題程式短、變數少，撞名機率低——撞到了就照上面說的換個變數名。工程專案（程式碼幾萬行、好幾個函式庫混用）才是 std:: 前綴真正發揮的場合。本書繼續寫 using namespace std;，但你必須看得懂 std:: 版本——網路上的參考解、cppreference 的範例，很多都是那樣寫的。

動手試試看：把你最近一份 AC 的程式開頭換成 #include <bits/stdc++.h> 重新編譯、重新提交，確認行為完全一樣。再故意宣告一個叫 count 的全域變數，親眼看一次「ambiguous」錯誤長什麼樣子——之後在自己的程式裡撞到才認得它。