std::array

std::array<T, N> 封装固定长度的连续数组。长度 N 是类型的一部分，因此 array<int, 3> 与 array<int, 4> 是不同类型。

初始化

#include <array>

std::array<int, 4> values{10, 1, 2, 3};
std::array<int, 4> zeros{};

std::array 是聚合类型，没有接收 initializer_list 的构造函数。{} 会对未显式给出的元素进行值初始化。

访问与遍历

values[0] = 42;          // 不检查边界
values.at(1) = 7;        // 越界时抛出 std::out_of_range
auto* data = values.data();

for (int value : values) {
    std::cout << value << '\n';
}

它提供 size()、front()、back()、迭代器和比较运算，因此能直接参与标准算法。

与 C 数组互操作

void consume(const int* data, std::size_t size);
consume(values.data(), values.size());

若接口支持 C++20，优先接收 std::span<const int>，这样长度与指针能一起传递，同时兼容 array、vector 和 C 数组。

复杂度与失效

随机访问为 O(1)，交换需要逐元素操作 O(N)。对象生命周期内元素地址稳定，但移动整个 array 仍会逐元素移动；它不像 vector 那样只交换内部指针。

TIP

大小在编译期确定且不需要扩容时使用 std::array；大小在运行期变化时使用 std::vector。