C++11: 尽量使用std::array来代替数组

C++11: 尽量使用std::array来代替数组

std::array是具有固定大小的数组，使用栈（静态内存分配）。支持快速随机访问，效率与数组相同。不能添加或删除元素。

需要包含头的头文件文件 #include

• 定义时必须指定array的大小，因为大小是模板参数之一，不可忽略；
• 定义时不能使用变量指定大小；
• 可通过array构造新的array，可以使用{}构造；
• 不可使用数组构造。

array myarray = {1,2,3,4,5};
array otherarray = myarray;
int b[5];
array otherarray2 = b;  //编译报错，error: no viable conversion from 'int [5]' to 'array
int init_size=5;
array otherarray3;  //编译报错，error: non-type template argument is not a constant expression
int d[init_size];  //普通数组是可以支持用变量初始化大小

可通过下标运算符[]对元素进行 *** 作，还可以通过at/front/back进行 *** 作。

note: 尽量使用at方法来访问元素，因为运算符[]不会对索引值进行检查，像myarray[-1]是不会报错的。使用at()，将在运行期间捕获非法索引的，而程序默认将中断。当然额外检查将导致程序运行时间更长。

降低意外越界错误的概率，包含成员函数begin()和end()，可以通过正向和反向迭代器对元素进行遍历。

C++11后，标准库引入了更现代化的数组std::array，cppreference.com是这样介绍的：

定义于头文件
template<
class T,
std::size_t N
> struct array;
(C++11 起)

std::array 是封装固定大小数组的容器。

此容器是一个聚合类型，其语义等同于保有一个 C 风格数组 T[N] 作为其唯一非静态数据成员的结构体。
不同于 C 风格数组，它不会自动退化成 T* 。
作为聚合类型，它能聚合初始化，只要有至多 N 个能转换成 T 的初始化器： std::array a = {1,2,3};
该结构体结合了 C 风格数组的性能和可访问性和容器的优点，譬如知晓其大小、支持赋值、随机访问等。
std::array 满足容器 (Container) 和可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求，除了默认构造的 array 是非空的，及交换的复杂度是线性，它满足相接容器 (ContiguousContainer) 的要求并 (C++17 起)部分满足顺序容器 (SequenceContainer) 的要求。

一种特殊情况是 array （ N == 0 ）。该情况下， array.begin() == array.end() ，并拥有某个唯一值。在零长 array 上调用 front() 或 back() 的效应是未定义的。

array 亦可用作拥有 N 个同类型元素的元组。

简单来说，std::array除了有传统数组支持随机访问、效率高、存储大小固定等特点外，还支持迭代器访问（从而直接应用算法）、获取容量、获得原始指针等高级功能。这是容器化带来的好处，而且它还不会退化成指针T *给开发人员造成困惑。

用std::array后，可以更简便地进行初始化、修改、遍历，举个栗子：

//use {} to initialize
std::array arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};

//use function void fill(const _Ty& _Value); to initialize an array
arr.fill(0);

//Traverse all items in array
for (auto iterator = arr.begin(); iterator != arr.end();++iterator ) {
    std::cout << *iterator << std::endl;    //using iterator
} 
for (auto item : arr) {
    std::cout << item << std::endl;
}
std::for_each(arr.begin(), arr.end(), [](int& item) {std::cout << item << std::endl; });

// alter item of array
std::for_each(arr.begin(), arr.end(), [](int& item) {item++; });

std::array arr2 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
arr2.swap(arr); // swap, arr2 and arr shall be the same size

ref

std::array源码分析
C++11 标准库源代码剖析：连载之三 - 简书

STL:array/vector/list比较

Function

array

vector

list

constructornoyesyesdestructornoyesyesempty()yesyesyessize()yesyesyesresize()noyesyescapacity()noyesnoreserve()noyesnomax_size()yesyesyeserase()noyesyesclear()noyesyesoperator=yesyesyesoperatoroperator==yesyesyesoperator[]yesyesnoat()yesyesnofront()yesyesyesback()yesyesyesush_back()noyesyespop_back()noyesyesassign()yesyesyesinsert()noyesyesswap()yesyesyespush_front()nonoyespop_front()nonoyesmerge()nonoyesremove()nonoyesremove_if()nonoyesreverse()nonoyessort()nonoyessplice()nonoyesunique()nonoyes

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原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/5503643.html