在 C++ 中，`
pair` 数组是一种存储多个键值对（key-value
pair）的数组结构。`std::
pair` 是标准库提供的模板类，用于封装两个不同类型的值。我们可以将多个 `std::
pair` 对象组成一个数组，从而构建一个 **
pair数组**。
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## ✅ 1. `std::
pair` 数组的
定义方式
### ✅ 静态数组
定义
```cpp
#include <iostream>
#include <utility> // std::
pair
#include <string>
int main
() {
//
定义一个包含 3 个
pair 的静态数组
std::
pair<int, std::string>
pairArray[3] = {
{1, "Apple"},
{2, "Banana"},
{3, "Cherry"}
};
// 遍历输出
for
(int i = 0; i < 3; ++i
) {
std::cout << "ID: " <<
pairArray[i].first
<< ", Value: " <<
pairArray[i].second << std::endl;
}
return 0;
}
```
**解释：**
- `std::
pair<int, std::string>
pairArray[3]`：
定义了一个长度为 3 的数组，每个元素是一个 `
pair`，第一个是 `int` 类型，第二个是 `std::string`。
- 使用初始化列表 `{ {key1, value1}, {key2, value2}, ... }` 进行赋值。
- 通过 `.first` 和 `.second` 访问每个 `
pair` 的两个值。
---
### ✅ 动态数组
定义（使用 `new`）
```cpp
#include <iostream>
#include <utility>
#include <string>
int main
() {
int size = 3;
// 使用 new 动态分配
pair 数组
std::
pair<int, std::string>*
pairArray = new std::
pair<int, std::string>[size];
// 赋值
pairArray[0] = {1, "Red"};
pairArray[1] = {2, "Green"};
pairArray[2] = {3, "Blue"};
// 遍历输出
for
(int i = 0; i < size; ++i
) {
std::cout << "ID: " <<
pairArray[i].first
<< ", Color: " <<
pairArray[i].second << std::endl;
}
// 释放内存
delete[]
pairArray;
return 0;
}
```
**解释：**
- 使用 `new std::
pair<...>[size]` 动态分配内存。
- 通过索引赋值。
- 使用完后必须手动调用 `delete[]` 释放内存，避免内存泄漏。
---
## ✅ 2. 使用 `std::vector<std::
pair>`
定义动态
pair 数组
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <utility>
#include <string>
int main
() {
//
定义 vector<
pair>
std::vector<std::
pair<int, std::string>>
pairVector = {
{1, "Car"},
{2, "Bike"},
{3, "Train"}
};
// 添加新元素
pairVector.emplace_back
(4, "Plane"
);
// 遍历输出
for
(const auto& p :
pairVector
) {
std::cout << "ID: " << p.first << ", Transport: " << p.second << std::endl;
}
return 0;
}
```
**解释：**
- `std::vector<std::
pair<...>>` 是更现代、更灵活的方式。
- 可以使用 `emplace_back
()` 或 `push_back
()` 动态添加元素。
- 自动管理内存，无需手动释放。
---
## ✅ 3. 自
定义结构体替代 `
pair`（可读性更高）
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
struct Person {
int id;
std::string name;
};
int main
() {
// 使用结构体数组
std::vector<Person> people = {
{1, "Alice"},
{2, "Bob"},
{3, "Charlie"}
};
// 遍历输出
for
(const auto& p : people
) {
std::cout << "ID: " << p.id << ", Name: " << p.name << std::endl;
}
return 0;
}
```
**解释：**
- 如果 `
pair` 的含义不明确（如 `.first` 和 `.second`），可以使用结构体提高可读性。
- 更适合复杂数据结构和大型项目。
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## ✅ 总结对比
| 类型 | 是否固定大小 | 是否需要手动管理内存 | 可读性 | 推荐用途 |
|------|----------------|------------------------|--------|-----------|
| `std::
pair<T1, T2>[N]` | 是 | 否（栈上） | 一般 | 小型、固定数据 |
| `new std::
pair<T1, T2>[N]` | 是 | 是 | 一般 | 手动控制内存 |
| `std::vector<std::
pair<T1, T2>>` | 否 | 否 | 好 | 动态数据、推荐使用 |
| 自
定义结构体 | 否 | 否 | 高 | 复杂逻辑、可读性要求高 |
---
本文详细介绍了C++标准模板库(STL)中的map容器。map容器使用红黑树作为底层实现，能够保证键值对按键排序，并提供高效的查找、插入和删除操作。文章重点解析了map中的元素类型——pair，包括其定义、构造函数及成员变量first和second的使用方法。
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