c++中std::array和普通数组的区别 _c++ array与普通数组对比

std::array相比C风格数组更安全易用,传参不退化、支持STL算法、可复制赋值,并提供边界检查和成员函数,推荐优先使用。

c++中std::array和普通数组的区别 _c++ array与普通数组对比

在C++中,std::array普通数组(C风格数组) 都用于存储固定大小的元素序列,但它们在使用方式、功能和安全性上有明显区别。虽然底层数据布局相似,但 std::array 提供了更现代、安全且易于使用的接口。

1. 类型安全与函数传参

普通数组 在作为函数参数传递时会退化为指针,丢失长度信息:

void func(int arr[5]) { /* 实际等价于 int* arr */ }
int data[5];
func(data); // 无法在函数内知道数组长度

std::array 是一个类模板,传参时不会退化,保留尺寸信息:

#include
void func(const std::array& arr) {
    // 可以调用 arr.size() 获取长度
}
std::array data;
func(data); // 完整类型信息保留

2. 支持STL接口与算法

std::array 完全兼容 STL,支持迭代器、范围遍历、标准算法:

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std::array arr = {1, 2, 3};
std::sort(arr.begin(), arr.end());
for (const auto& x : arr) { /* 范围for循环 */ }
if (arr.empty()) { /* 始终返回 false,但语法可用 */ }

普通数组 不是容器,不能直接使用 STL 算法,需借助指针:

int arr[3] = {1, 2, 3};
std::sort(arr, arr + 3); // 必须手动计算边界

3. 复制与赋值行为

普通数组 无法直接复制或赋值:

int a[3] = {1, 2, 3};
int b[3];
b = a; // 编译错误!数组不能赋值

std::array 支持拷贝和赋值,像普通对象一样使用:

std::array a = {1, 2, 3};
std::array b;
b = a; // 合法,深拷贝

4. 访问安全与成员函数

std::array 提供 .at() 方法进行边界检查:

arr.at(10); // 抛出 std::out_of_range 异常
arr[10]; // 不检查,行为未定义(同普通数组)

还提供 size()front()back()data() 等便捷方法。

普通数组只能通过下标访问,无内置方法获取长度或安全检查。

基本上就这些。std::array 在编译期确定大小,不带来运行时开销,同时提供现代C++的便利性。推荐在新代码中优先使用 std::array 替代C风格数组,除非需要与C API交互。两者性能相当,但 std::array 更安全、易用。

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