[C++知识库]c++标准模板（STL），std::array用法说明

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* 。它能作为聚合类型聚合初始化，只要有至多 N 个能转换成 T 的初始化器： std::array<int, 3> a = {1,2,3}; 。

该结构体结合了 C 风格数组的性能、可访问性与容器的优点，比如可获取大小、支持赋值、随机访问迭代器等。

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，以及进行交换的复杂度是线性，它满足连续容器 (ContiguousContainer) (C++17 起)的要求并部分满足序列容器 (SequenceContainer) 的要求。

当其长度为零时 array （ N == 0 ）有特殊情况。此时， array.begin() == array.end() ，并拥有某个唯一值。在零长 array 上调用 front() 或 back() 是未定义的。

亦可将 array 当做拥有 N 个同类型元素的元组。

迭代器非法化

按照规则，指向 array 的迭代器在 array 的生存期间决不非法化。然而要注意，在 swap 时，迭代器将继续指向同一 array 的元素，并将改变元素的值。

成员类型

成员函数

非成员函数

辅助类

代码示例

#include <string>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <array>
#include <iterator>

int main()
{
    // 用聚合初始化构造
    std::array<int, 5> a1{ {1, 2, 3, 4, 5} };   // CWG 1270 重申前的 C++11 中要求双花括号
                                                // （ C++11 之后的版本和 C++14 起不要求）
    std::array<int, 5> a2 = {1, 2, 3};          // = 后决不要求

    //从0开始，访问指定的元素，同时进行越界检查，越界时抛出异常
    std::cout << "a1.at(1): " << a1.at(1) << std::endl; // 打印   2

    //从0开始，访问指定的元素，不进行越界检查
    std::cout << "a1[10]:   " << a1[10] << std::endl;   // 未知，打印结果因系统而异

    std::cout << "------------\n";

    //访问第一个元素
    std::cout << "front():  " << a1.front() << std::endl;   // // 打印   1

    //访问最后一个元素
    std::cout << "back():  " << a1.back() << std::endl;   // // 打印   5

    std::cout << "------------\n";
    //iterator  迭代器
    //const_iterator 只读迭代器      const：只读
    // 打印   1 2 3 4 5
    std::cout << "order:  ";
    for(std::array<int, 5>::const_iterator it = a1.begin(); it != a1.end(); it++)
    {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << "\n";

    // 打印 5 4 3 2 1
    std::cout << "reverse:  ";
    for(std::array<int, 5>::const_reverse_iterator it = a1.rbegin(); it != a1.rend(); it++)
    {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << "\n";

    std::cout << "------------\n";

    // 检查容器是否为空
    std::cout << "empty(): " << a1.empty() << "\n"; // 打印 0

    // 返回容纳的元素数
    std::cout << "size(): " << a1.size() << "\n"; // 打印 5
    // 返回容纳的元素数, 在array中 size(),max_size()查看源码,表示的都是数组大小，一致
    std::cout << "max_size(): " << a1.max_size() << "\n"; // 打印 5

    std::cout << "------------\n";
    // 赋给定值 value 给容器中的所有元素。
    a2.fill(3);
    std::cout << "fill(): ";
    // 支持带范围 for 循环
    // 打印 3 3 3 3 3
    for(const auto& s: a2)
        std::cout << s << ' ';
    std::cout << "\n";
    std::cout << "------------\n";

    //交换内容,将容器内容与 other 的内容交换。不导致迭代器和引用关联到别的容器,
    //长度一致
    a1.swap(a2);
    std::cout << "swap():\n";
    for(const auto& s: a1)
        std::cout << s << ' ';
    std::cout << "\n";
    for(const auto& s: a2)
        std::cout << s << ' ';
    std::cout << "\n";

    std::cout << "------------\n";
    // 访问 array 的一个元素
    //从 array 提取第 Ith 个元素。
    //I 必须是范围 [0, N) 中的整数值。与 at() 或 operator[] 相反，这在编译时强制。
    std::get<0>(a1) = 1;
    // 打印 a[0] = 1
    std::cout << "get(): a[0]   " << a1[0] << std::endl;
    std::cout << "------------\n";

    // 排序
    std::cout << "sort():\n";
    for(const auto& s: a2)
        std::cout << s << ' ';
    std::cout << "\n";

    // 大到小
    std::cout << "std::greater: ";
    std::sort(a2.begin(), a2.end(), std::greater<int>());
    for(const auto& s: a2)
        std::cout << s << ' ';
    std::cout << "\n";
    // 小到大
    std::cout << "std::less: ";
    std::sort(a2.begin(), a2.end(), std::less<int>());
    for(const auto& s: a2)
        std::cout << s << ' ';
    std::cout << "\n";
    std::cout << "------------\n";

    // 逆序拷贝
    std::cout << "reverse_copy(): ";
    std::reverse_copy(a2.begin(), a2.end(),
                      std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));

    std::cout << '\n';
}

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