數組的替代品vector和array

1. 模板類vector

模板類vector類似於string類，也是一種動態數組。基本上，它是使用new創建動態數組的替代品。實際上，vector類確實是使用new和delete來管理內存，但這工作是自動完成的。示例：

#include <vector>
...
using namespace std;
vector<int> vi;  // create a zero-size array of int
int n;
cin >> n;
vector<double> vd(n);  // create an array of n doubles

其中，vi是一個vector<int>對象，vd是一個vector<double>對象。
一般而言，下面的聲明創建一個名爲vt的vector對象，它可以儲存n_elem個類型爲typeName的元素：

vector<typeName> vt(n_elem);

其中參數n_elem可以是整型常量，也可以是整型變量。

2. 模板類array

vector類的功能比數組強大，但付出的代價是效率較低。如果需要長度固定的數組，使用數組是更佳的選擇。有鑑於此，C++11新增了模板類array，它也位於名稱空間std中。與數組一樣，array對象的長度也是固定的，也使用棧（靜態內存分配），而不是自由存儲區，因此其效率與數組相同，但更方便，安全。示例：

#include <array>
...
using namespace std;
array<int, 5> ai;  // create array object of 5 ints
array<double, 4> ad = {1.2, 2.1, 3.43, 4.3};

推而廣之，下面的聲明創建一個名爲arr的array對象，它可以儲存n_elem個類型爲typeName的元素：

array<typeName, n_elem> arr;

與創建vector對象不同的是，n_elem不能是變量。
在C++11中，可將列表初始化用於vector和array對象，但在C++98中，不能對vector對象這樣做。

3. 比較數組、vector對象和array對象

// choices.cpp -- array variations
#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
using namespace std;
int main ()
{
    // C, original C++
    double a1[4] = {1.2, 2.4, 3.6, 4.8};
    // C++98 STL
    vector<double> a2(4);  // create vector with 4 elements
    // no simple way to initialize in C98
    a2[0] = 1.0 / 3.0;
    a2[1] = 1.0 / 5.0;
    a2[2] = 1.0 / 7.0;
    a2[3] = 1.0 / 9.0;
    // C++11 -- create and initialize array object
    array<double, 4> a3 = {3.14, 2.72, 1.63, 1.41};
    array<double, 4> a4;
    a4 = a3;  // valid for array objects of same size
    // use array notation
    cout << "a1[2]: " << a1[2] << " at " << &a1[2] << endl;
    cout << "a2[2]: " << a2[2] << " at " << &a2[2] << endl;
    cout << "a3[2]: " << a3[2] << " at " << &a3[2] << endl;
    cout << "a4[2]: " << a4[2] << " at " << &a4[2] << endl;
    //misdeed
    a1[-2] = 20.2;
    cout << "a1[-2]: " << a1[-2] << " at " << &a1[-2] << endl;
    cout << "a3[2]: " << a3[2] << " at " << &a3[2] << endl;
    cout << "a4[2]: " << a4[2] << " at " << &a4[2] << endl;
    return 0;
}

下面是該程序的輸出示例：

a1[2]: 3.6 at 0x7ffe05dc07c0
a2[2]: 0.142857 at 0xb87020
a3[2]: 1.63 at 0x7ffe05dc07e0
a4[2]: 1.63 at 0x7ffe05dc0800
a1[-2]: 20.2 at 0x7ffe05dc07a0
a3[2]: 1.63 at 0x7ffe05dc07e0
a4[2]: 1.63 at 0x7ffe05dc0800

程序說明:
首先，注意到無論是數組，vector對象還是array對象，都可以使用標準數組表示法來訪問各個元素。其次，從地址可知array對象和數組存儲在相同的內存區域（即棧）中，而vector對象存儲在另一個區域（自由存儲區或堆）中。第三，可以將一個array對象賦給另一個array對象；而對於數組，必須逐個元素複製數據。

數組的替代品vector和array