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c++数组、vector、array区别

作者:野牛程序员:2023-07-22 11:24:11 C++阅读 3179

C++中的数组(arrays)、向量(vectors)和数组模板(std::array)是用于存储元素集合的三种不同数据结构。每种结构都有其特点和用途。让我们来了解它们之间的区别:

  1. 数组(Arrays):

  • 数组是C++中的基本数据结构。它们表示相同数据类型的固定大小集合。

  • 数组的大小在编译时确定,不能在运行时更改。

  • 访问数组中的元素是通过索引进行的,索引从0开始。

  • 数组提供更好的性能,因为它们是一块连续的内存块。

  1. 向量(Vectors):

  • 向量是C++标准库中的一种动态数组容器,也称为动态数组。

  • 向量的大小可以在运行时动态调整,因此可以根据需要添加或删除元素。

  • 与数组不同,向量的大小是自动管理的,可以使用成员函数(例如push_back())添加元素。

  • 向量还提供了其他便利的成员函数,如size()来获取当前元素个数。

  1. 数组模板(std::array):

  • std::array是C++标准库中的固定大小数组容器。

  • 与原始数组相比,std::array提供了更多的功能,例如可以使用size()成员函数获取数组大小,还可以使用迭代器进行遍历。

  • 与向量不同,std::array的大小在创建时就固定了,不能在运行时更改。

  • std::array没有向量的动态增长特性,但由于其大小固定,可以在需要高性能且固定大小的场景中使用。

综上所述,选择使用数组、向量还是std::array取决于问题的性质和要求。如果需要固定大小且性能关键的数据集合,使用数组或std::array会更合适。如果需要动态大小并且希望自动管理内存,向量则是一个更好的选择。


在C++中,数组(array)、向量(vector)和数组模板(std::array)是用于存储元素集合的三种不同数据结构。它们在以下方面有明显的区别:

  1. 大小的灵活性:

  • 数组:数组的大小在创建时确定,并且在编译时必须指定大小。数组的大小是固定的,不能在运行时更改。

  • 向量:向量是C++标准库提供的动态数组容器,它可以在运行时根据需要自动调整大小,可以动态添加或删除元素。

  • 数组模板:std::array是C++标准库提供的固定大小数组容器,它在创建时需要指定大小,并且大小在运行时不可更改。

  1. 内存管理:

  • 数组:数组在栈上分配内存,因此其生命周期由作用域决定。

  • 向量:向量在堆上分配内存,这意味着它们的生命周期可以手动控制,也可以通过智能指针等机制进行管理。

  • 数组模板:std::array和数组类似,也是在栈上分配内存,其生命周期由作用域决定。

  1. 访问元素:

  • 数组:数组使用索引访问元素,索引从0开始。

  • 向量:向量也使用索引访问元素,索引从0开始,与数组相同。

  • 数组模板:std::array与数组相同,使用索引进行元素访问。

  1. 标准库依赖:

  • 数组:数组是C++语言本身的一部分,不需要包含其他头文件就可以使用。

  • 向量:向量是C++标准库中的一部分,需要包含头文件<vector>才能使用。

  • 数组模板:std::array也是C++标准库的一部分,需要包含头文件<array>才能使用。

综上所述,数组、向量和数组模板在大小灵活性、内存管理和标准库依赖等方面有不同的特点。选择使用哪种数据结构取决于具体的需求和问题的性质。如果需要固定大小且性能较高的数据集合,可以选择数组或数组模板。如果需要动态大小并且希望自动管理内存,向量则是更好的选择。


当我们通过具体的代码示例来演示C++中数组、向量和数组模板的使用时,更容易理解它们之间的区别。下面是一些例子:

  1. 数组(Array):

#include <iostream>

int main() {
    // 声明并初始化一个数组
    int myArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 访问数组元素并输出
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << "Array[" << i << "] = " << myArray[i] << std::endl;
    }

    return 0;
}

在这个例子中,我们创建了一个大小为5的整数数组,然后通过索引访问并输出数组元素。

  1. 向量(Vector):

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    // 声明一个整数向量
    std::vector<int> myVector;

    // 添加元素到向量
    myVector.push_back(1);
    myVector.push_back(2);
    myVector.push_back(3);
    myVector.push_back(4);
    myVector.push_back(5);

    // 访问向量元素并输出
    for (size_t i = 0; i < myVector.size(); ++i) {
        std::cout << "Vector[" << i << "] = " << myVector[i] << std::endl;
    }

    return 0;
}

在这个例子中,我们使用C++标准库中的向量(vector)来动态添加元素,并通过索引访问和输出向量中的元素。

  1. 数组模板(std::array):

#include <iostream>
#include <array>

int main() {
    // 声明并初始化一个数组模板
    std::array<int, 5> myArray = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 访问数组模板元素并输出
    for (size_t i = 0; i < myArray.size(); ++i) {
        std::cout << "Array[" << i << "] = " << myArray[i] << std::endl;
    }

    return 0;
}

在这个例子中,使用C++标准库中的数组模板(std::array)来创建一个大小为5的整数数组,并通过索引访问并输出数组模板中的元素。

总结:

  • 数组是基本的、固定大小的数据结构。

  • 向量是C++标准库提供的动态数组容器,可以根据需要动态调整大小。

  • 数组模板(std::array)是C++标准库提供的固定大小数组容器,提供了更多的功能和安全性,但大小在创建时就确定了。


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