Cherno C++ P57 Standard array处理静态数组

这篇文章当中我们讲一下如何使用C++自带的standard array来处理静态数组。

首先什么是静态数组，静态数组通常指的是不会增长的数据，长度是已经确定了的。我们在定义数组的时候就必须确定好长度与类型。

其次C++当中也确实给我们提供了一些可以用来处理静态数组的办法，之前已经介绍过的包括原始数组和STL vector，而C++ library当中还为我们提供了另一个，就是array类型。array的使用方式如下所示：

#include<array>
std::array<int, 5> data;

可以看到，array是基于模板的，我们在定义的时候会分别确定数组的类型与长度。这种写法与C语言类型的数组是相同的，不过目前我们不会深入了解这一部分。

使用array的一个好处是，因为它实际上是一个模板类，所以我们终于可以获得一个数组的长度了，通过调用array.size()就可以获取其长度：

std::array<int, 5> data;
int a = data.size();

如果我们获得一个原始数组，我们希望能够循环打印它的元素的时候，我们需要同时传入数组指针以及它的长度：

void print(int* array, int length) {
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        std::cout << array[i] << std::endl;
    }
}

但是当我们想要传入一个array数组的时候，我们又遇到了一个难题，就是确实我们不需要传入两个变量，但是array本身就是需要标明它的长度的：

void print(const array<int, 5>& arr)

如果这样的话，好像也是必须得先把长度传入进去才行，这和之前的原始数组就没有什么区别了。那么如何在不知道standard array是多长的情况下传入一个array？我的想法是需要使用模板函数：

template<int T>
void print(const std::array<int, T>& arr) {
    for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
        std::cout << arr[i] << std::endl;
    }
}

这样我们就可以在不知道array有多长的情况下依然顺利的把array给传入进去了。

在内存储存方式上，array与C语言风格的数组是一样的，都是储存在栈当中的。我们可以直接进入到array文件当中就可以找到library定义的array模板类：

其中我们可以直接看到对于内存的分配，就是很简单的一句话：

_Ty _Elems[_Size];

所以很明显这是栈上申请内存。

同样我们可以看到在内存检查的时候代码如下：

#if _CONTAINER_DEBUG_LEVEL > 0
        _STL_VERIFY(_Pos < _Size, "array subscript out of range");

很明显，我们只有在debug模式下才会进行边界检查并打印错误信息，但是在release模式下，array的操作是与普通数组完全一样的，这也带来了array很高的使用效率，所以尽可能使用array是很好的选择，因为一方面它可以为我们提供内存检查与长度信息，另一方面在release版本中又不会影响使用新能。

最后一个小细节就是，如果我们来看size函数：

_NODISCARD constexpr size_type size() const noexcept {
    return _Size;
}

会发现它是直接把我们输入进去的长度返回了，它不会用一个变量储存这个长度信息，因为我们使用的是模板类函数。

以上就是有关于standard array的全部内容了，希望大家喜欢！