std::array 学习速记

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本文详细介绍了C++中的std::array容器，包括其基本功能、C++11新增特性如at()接口的安全使用，以及如何通过data()接口访问原始数组等。同时，通过示例代码展示了数组越界的行为特点。

简介

std::array 是一个封装了固定大小的数组的容器。
它和有且仅有一个C风格的T[N]数组作为非static成员的struct语义上是一样的。
它把标准容器的好处（比如知道自己的大小，支持赋值操作符，随机访问迭代器… ) 和C风格数组的高效率、易访问结合。除了初始化array的时候不是空的以及swap操作是线性复杂度外， std::array 满足容器和可逆容器的要求。
有一种特殊的array是长度为0的array。它有些特殊的价值，它的begin() == end() ，并且front和 back() 接口是undefined 。
一个array可以被视作持有N个相同类型的元素的tuple。

功能

Ｃ　ｓｔｙｌｅ　基本功能

列表初始化　：

std::array<int , 4> array_4 = { 1, 2, 3, 4};

支持 [ ] 运算符。
- 注意： [ ] 运算符是仍然支持越界存取的！！！
- 注意：越界保存的数据，并不会出现咋data() 接口返回的底层内存中！！！

C++11 新功能：

at() 接口。

at() 接口是安全的 [ ] 操作，当出现数组越界的时候，会抛出 out_of_range 异常。
size() 和 max_size() 接口
- 当前我使用的gcc (SUSE Linux) 4.8.3 这两个都是返回当前array的N值。考虑到array在构造的时候就根据N值填充，个人认为这两个接口会一直是同一个意思。
empty() 接口。
- 注意：和其他的容器不同，array的empty() 接口检测的是N值是否为0 。也就是说，只有std::array<T, 0> 类型的array的empty() 接口才会返回true 。
data() 接口，返回C style的数组。
- data()接口并没有另外开辟内存，改变其指向内存的值便改变array内数据。
视为tuple 的操作： tuple_element , tuple_size 。
比较运算符们
- 字典比较。

代码

#include <iostream>
#include <array>

int main()
{
    std::array<int ,2> a ={1} ;
    std::cout<<a.size()<<"\n";
    std::cout<<a.max_size()<<"\n";
    std::cout<<a.empty()<<"\n";
    a[1] = 2;
    a[2] = 3;
    std::cout<<a[0] <<"\n";
    std::cout<<a[1] <<"\n";
    std::cout<<a[2] <<"\n";
    a[2] = 4;
    std::cout<<a[2] <<"\n";
    int *p = a.data();
    std::cout<<p[0] <<"\n";
    std::cout<<p[1] <<"\n";
    std::cout<<p[2] <<"\n";
    p[1] =11;
    std::cout<<std::tuple_size<decltype(a)>::value<<"\n";
    std::cout<<a.at(1) <<"\n";
    std::cout<<a.at(2) <<"\n";
    return 0;
}

运行结果：

2 —-> size
2 —–> max_size
0 —–>empty
1
2
3 —–>越界
4 —–>越界
1
2
-1205258896 —–>越界， data（）接口不返回越界数据
2 —–> tuple size
11 —-> 改变data（）内存，改变array。
terminate called after throwing an instance of ‘std::out_of_range’
what(): array::at
Aborted