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`std::array`

看到這個容器的時候肯定會出現(xiàn)這樣的問題：

為什么要引入 std::array 而不是直接使用 std::vector？
已經有了傳統(tǒng)數(shù)組，為什么要用 std::array?

先回答第一個問題，與 std::vector 不同，std::array 對象的大小是固定的，如果容器大小是固定的，那么可以優(yōu)先考慮使用 std::array 容器。另外由于 std::vector 是自動擴容的，當存入大量的數(shù)據(jù)后，并且對容器進行了刪除操作，容器并不會自動歸還被刪除元素相應的內存，這時候就需要手動運行 shrink_to_fit() 釋放這部分內存。

std::vector<int> v;
std::cout << "size:" << v.size() << std::endl;         // 輸出 0
std::cout << "capacity:" << v.capacity() << std::endl; // 輸出 0

// 如下可看出 std::vector 的存儲是自動管理的，按需自動擴張
// 但是如果空間不足，需要重新分配更多內存，而重分配內存通常是性能上有開銷的操作
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
std::cout << "size:" << v.size() << std::endl;         // 輸出 3
std::cout << "capacity:" << v.capacity() << std::endl; // 輸出 4

// 這里的自動擴張邏輯與 Golang 的 slice 很像
v.push_back(4);
v.push_back(5);
std::cout << "size:" << v.size() << std::endl;         // 輸出 5
std::cout << "capacity:" << v.capacity() << std::endl; // 輸出 8

// 如下可看出容器雖然清空了元素，但是被清空元素的內存并沒有歸還
v.clear();                                             
std::cout << "size:" << v.size() << std::endl;         // 輸出 0
std::cout << "capacity:" << v.capacity() << std::endl; // 輸出 8

// 額外內存可通過 shrink_to_fit() 調用返回給系統(tǒng)
v.shrink_to_fit();
std::cout << "size:" << v.size() << std::endl;         // 輸出 0
std::cout << "capacity:" << v.capacity() << std::endl; // 輸出 0

而第二個問題就更加簡單，使用 std::array 能夠讓代碼變得更加“現(xiàn)代化”，而且封裝了一些操作函數(shù)，比如獲取數(shù)組大小以及檢查是否非空，同時還能夠友好的使用標準庫中的容器算法，比如 std::sort。

使用 std::array 很簡單，只需指定其類型和大小即可：

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

arr.empty(); // 檢查容器是否為空
arr.size();  // 返回容納的元素數(shù)

// 迭代器支持
for (auto &i : arr)
{
    // ...
}

// 用 lambda 表達式排序
std::sort(arr.begin(), arr.end(), [](int a, int b) {
    return b < a;
});

// 數(shù)組大小參數(shù)必須是常量表達式
constexpr int len = 4;
std::array<int, len> arr = {1, 2, 3, 4};

// 非法,不同于 C 風格數(shù)組，std::array 不會自動退化成 T*
// int *arr_p = arr;

當我們開始用上了 std::array 時，難免會遇到要將其兼容 C 風格的接口，這里有三種做法：

void foo(int *p, int len) {
    return;
}

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

// C 風格接口傳參
// foo(arr, arr.size()); // 非法, 無法隱式轉換
foo(&arr[0], arr.size());
foo(arr.data(), arr.size());

// 使用 `std::sort`
std::sort(arr.begin(), arr.end());

std::forward_list

std::forward_list 是一個列表容器，使用方法和 std::list 基本類似，因此我們就不花費篇幅進行介紹了。

需要知道的是，和 std::list 的雙向鏈表的實現(xiàn)不同，std::forward_list 使用單向鏈表進行實現(xiàn)，提供了 O(1) 復雜度的元素插入，不支持快速隨機訪問（這也是鏈表的特點），也是標準庫容器中唯一一個不提供 size() 方法的容器。當不需要雙向迭代時，具有比 std::list 更高的空間利用率。

來源：https://changkun.de/modern-cpp/zh-cn/04-containers/

學點 STL C++ 的線性容器

std::array

`std::array`