std::array 静态数组

（C++11引入的固定大小数组）

std::array是 C++标准库中的一个容器，它提供了固定大小的数组，具有以下特点：

一、优点

类型安全：与传统的 C 风格数组不同，std::array是一个类型安全的容器，它知道自己的大小和元素类型。
边界检查：可以通过at()成员函数进行边界检查，在访问元素时如果越界会抛出异常，增加了程序的安全性。
支持迭代器：可以像其他标准容器一样使用迭代器进行遍历。
可以直接传递给函数：不像 C 风格数组在传递给函数时会退化为指针，std::array可以直接作为参数传递给函数，保留了大小信息。
与算法良好配合：可以直接使用标准算法库中的算法，无需进行特殊处理。

二、基本用法

定义和初始化：

std::array<int, 5> arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
std::array<int, 5> arr2{6, 7, 8, 9, 10};

访问元素：

int firstElement = arr1[0];
int secondElement = arr1.at(1);

获取大小：
```
std::size_t size = arr1.size();
```

遍历：

for (auto it = arr1.begin(); it!= arr1.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

比较：

bool isEqual = (arr1 == arr2);
bool isNotEqual = (arr1!= arr2);
bool lessThan = (arr1 < arr2);
// 等等其他比较操作

三、与其他容器和传统数组的转换

转换为 C 风格数组：
```
int* cStyleArray = arr1.data();
```

转换为std::vector：

std::vector<int> vec(arr1.begin(), arr1.end());

四、属性和方法

一、属性

固定大小：在编译时确定大小，不能动态改变大小。
存储在栈上或静态存储区：与std::vector不同，std::array通常存储在栈上或静态存储区，这可以提供更好的性能和内存局部性。
类型安全：明确指定元素类型，避免了类型不匹配的错误。

二、方法

构造函数：
- array()：默认构造函数，创建一个空的std::array。
- array( const T& value )：创建一个所有元素都初始化为给定值的std::array。
- array( const std::array<T,N>& other )：复制构造函数，从另一个std::array创建新的std::array。
- array( std::array<T,N>&& other )：移动构造函数，从另一个std::array移动创建新的std::array。
- array( std::initializer_list<T> init )：使用初始化列表创建std::array。
元素访问：
- at( size_type pos )：返回指定位置的元素引用，进行边界检查，如果访问越界会抛出异常。
- operator[]( size_type pos )：返回指定位置的元素引用，不进行边界检查，速度较快但不安全。
- front()：返回第一个元素的引用。
- back()：返回最后一个元素的引用。
- data()：返回指向数组首元素的指针，可以用于与 C 风格的函数交互。
容量相关：
- size()：返回数组中元素的个数。
- max_size()：返回数组能容纳的最大元素个数，与size()返回值相同。
- empty()：判断数组是否为空，对于std::array总是返回false，因为它总是有元素。
迭代器相关：
- begin()：返回指向数组首元素的迭代器。
- end()：返回指向数组尾元素后一个位置的迭代器。
- cbegin()：返回指向数组首元素的常量迭代器。
- cend()：返回指向数组尾元素后一个位置的常量迭代器。
- rbegin()：返回指向数组尾元素的反向迭代器。
- rend()：返回指向数组首元素前一个位置的反向迭代器。
- crbegin()：返回指向数组尾元素的常量反向迭代器。
- crend()：返回指向数组首元素前一个位置的常量反向迭代器。
填充和交换：
- fill( const T& value )：将数组中的所有元素设置为给定值。
- swap( array& other )：交换两个std::array的内容。

五、应用场景

需要固定大小数组且希望有更好的类型安全和功能支持时。
与其他标准库组件（如算法、迭代器等）配合使用时。
在需要传递数组给函数且希望保留大小信息时。

小结：

1、替代我们固定数组的结构

2、作为参数传递的时候，不用传长度，不用模板，可以保留大小信息。

3、很好结合了迭代器

Previous操作 Nextstd::vector 动态数组

Last updated 7 months ago

一、优点

类型安全：与传统的 C 风格数组不同，std::array是一个类型安全的容器，它知道自己的大小和元素类型。

边界检查：可以通过at()成员函数进行边界检查，在访问元素时如果越界会抛出异常，增加了程序的安全性。

支持迭代器：可以像其他标准容器一样使用迭代器进行遍历。

可以直接传递给函数：不像 C 风格数组在传递给函数时会退化为指针，std::array可以直接作为参数传递给函数，保留了大小信息。

与算法良好配合：可以直接使用标准算法库中的算法，无需进行特殊处理。

二、基本用法

定义和初始化：

std::array<int, 5> arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
std::array<int, 5> arr2{6, 7, 8, 9, 10};

访问元素：

int firstElement = arr1[0];
int secondElement = arr1.at(1);

获取大小：

std::size_t size = arr1.size();

遍历：

for (auto it = arr1.begin(); it!= arr1.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

比较：

bool isEqual = (arr1 == arr2);
bool isNotEqual = (arr1!= arr2);
bool lessThan = (arr1 < arr2);
// 等等其他比较操作

四、属性和方法

一、属性

固定大小：在编译时确定大小，不能动态改变大小。

存储在栈上或静态存储区：与std::vector不同，std::array通常存储在栈上或静态存储区，这可以提供更好的性能和内存局部性。

类型安全：明确指定元素类型，避免了类型不匹配的错误。

二、方法

构造函数：

array()：默认构造函数，创建一个空的std::array。
array( const T& value )：创建一个所有元素都初始化为给定值的std::array。
array( const std::array<T,N>& other )：复制构造函数，从另一个std::array创建新的std::array。
array( std::array<T,N>&& other )：移动构造函数，从另一个std::array移动创建新的std::array。
array( std::initializer_list<T> init )：使用初始化列表创建std::array。

元素访问：

at( size_type pos )：返回指定位置的元素引用，进行边界检查，如果访问越界会抛出异常。
operator[]( size_type pos )：返回指定位置的元素引用，不进行边界检查，速度较快但不安全。
front()：返回第一个元素的引用。
back()：返回最后一个元素的引用。
data()：返回指向数组首元素的指针，可以用于与 C 风格的函数交互。

容量相关：

size()：返回数组中元素的个数。
max_size()：返回数组能容纳的最大元素个数，与size()返回值相同。
empty()：判断数组是否为空，对于std::array总是返回false，因为它总是有元素。

迭代器相关：

begin()：返回指向数组首元素的迭代器。
end()：返回指向数组尾元素后一个位置的迭代器。
cbegin()：返回指向数组首元素的常量迭代器。
cend()：返回指向数组尾元素后一个位置的常量迭代器。
rbegin()：返回指向数组尾元素的反向迭代器。
rend()：返回指向数组首元素前一个位置的反向迭代器。
crbegin()：返回指向数组尾元素的常量反向迭代器。
crend()：返回指向数组首元素前一个位置的常量反向迭代器。

填充和交换：

fill( const T& value )：将数组中的所有元素设置为给定值。
swap( array& other )：交换两个std::array的内容。