std::array 和 std::vector 有什么区别？你什么时候使用一个而不是另一个？ [复制]答案

【问题标题】：What is the difference between std::array and std::vector? When do you use one over other? [duplicate]std::array 和 std::vector 有什么区别？你什么时候使用一个而不是另一个？ [复制]
【发布时间】：2011-10-01 18:09:20
【问题描述】：

std::array 和 std::vector 有什么区别？你什么时候使用一个而不是另一个？

我一直使用并认为std:vector是一种使用C数组的C++方式，那么有什么区别呢？

【问题讨论】：

标签： c++ arrays vector

【解决方案1】：

std::array 只是经典 C 数组的一个类版本。这意味着它的大小在编译时是固定的，它将被分配为单个块（例如，在堆栈上占用空间）。它的优点是性能稍好一些，因为对象和数组数据之间没有间接关系。

std::vector 是一个包含指向堆的指针的小类。（因此，当您分配 std::vector 时，它总是调用 new。）它们的访问速度稍慢，因为必须追逐这些指针才能到达数组数据......但作为交换，它们可以调整大小而且无论它们有多大，它们只占用微不足道的堆栈空间。

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至于何时使用一个而不是另一个，老实说std::vector 几乎总是你想要的。在堆栈上创建大对象通常是不受欢迎的，额外的间接级别通常是无关紧要的。（例如，如果您遍历所有元素，则额外的内存访问仅在循环开始时发生一次。）

向量的元素保证是连续的，因此您可以将&vec[0] 传递给任何期望指向数组的指针的函数；例如，C 库例程。（顺便说一句，std::vector<char> buf(8192); 是一种无需直接调用 new 即可为 read/write 或类似调用分配本地缓冲区的好方法。）

也就是说，缺少这种额外的间接级别，加上编译时常量的大小，可以使 std::array 显着加快一个非常小的数组，该数组被创建/销毁/访问很多。

所以我的建议是：使用std::vector，除非 (a) 您的分析器告诉您有问题并且 (b) 数组很小。

【讨论】：

等等，什么开销？两者都通过“指针”进行间接处理。 std::array 的“指针”只是伪装成 T arr[N];。
@Xeo：那不是指针；它是一个数组。它实际上是inside对象；不是对象指向的。如果查看生成的汇编代码，您会发现访问向量元素比访问数组涉及更多的内存访问。（尽管在实践中它通常是无关紧要的；例如，循环一个向量只在循环开始时执行一次额外的间接。）
@Xeo：不完全是：std::vector 的数据存储在单独分配的内存中。 std::array 的数据不是。（当您需要时，cmets 的 -1 按钮在哪里？）
+1，但我会指出“面向对象”可能会产生误导……std::array 不必包含对象（std::vector 也不必包含对象）问题）。
@Caleb：这不是真的。 std::vector 和 std::array 必须使用对象类型。您不能拥有（例如）std::vector 的引用或 std::array 的函数。

【解决方案2】：

我将假设您知道 std::array 的大小在编译时是固定的，而 std::vector 的大小是可变的。另外，我假设您知道 std::array 不进行动态分配。所以相反，我会回答为什么你会使用 std::array 而不是 std::vector。

你有没有发现自己这样做过：

std::vector<SomeType> vecName(10);

然后你从来没有真正增加 std::vector 的大小？如果是这样，那么 std::array 是一个不错的选择。

但实际上，std::array（加上初始化列表）的存在使得 C 风格的数组几乎完全没有价值。它们通常不与 std::vectors 竞争；它们与 C 风格的数组竞争更多。

可以将其视为 C++ 委员会尽最大努力消除 C 样式数组的几乎所有合法使用。

【讨论】：

【解决方案3】：

std::array

是一个聚合
是固定大小的
要求其元素是默认可构造的（vs 复制 (C++03) 或移动 (C++0x) 可施工）
是线性的可交换（相对于恒定时间）
可线性移动（相对于恒定时间）
可能比std::vector少支付一个间接费用

一个好的用例是在做“接近金属”的事情时，同时保持 C++ 的精妙之处并避免原始数组的所有坏事。

【讨论】：

【解决方案4】：

使用 C 风格的静态数组而不是 std::vector 时的推理相同。为此，我请您联系here。

【讨论】：

我不得不说，我认为我比任何一个都更喜欢我的答案。但也许我只是困了。
@Nemo：我同意你的回答更好，如果你能总结一下何时使用一个而不是另一个，那就完整了。

【解决方案5】：

std::array 具有固定（编译时）大小，而std::vector 可以增长。

因此，std::array 就像使用 C 数组，而 std::vector 就像动态分配内存。

【讨论】：

这对于嵌入式世界来说非常重要。在我的环境中，我没有堆，并且不允许动态内存分配。我们只有堆栈。所以禁止使用向量。 std::array 对我们很好。谢谢。
@MehmetFide 我很好奇那是什么样的环境:)

【解决方案6】：

我使用的是我自己亲手编码的Array<> 模板类，与std::array 或std::vector 相比，它的API 更简单。例如：

使用动态数组：

Array<>  myDynamicArray; // Note array size is not given at compile time
myDynamicArray.resize(N); // N is a run time value

...

要使用静态数组，在编译时固定大小：

Array<100> myFixedArry;

我相信它的语法比std::array 或std::vector 更好。也非常高效。

【讨论】：

介意实际发布那个 Array 模板吗？