C++11新特性（21）- array容器

内置数组

数组是C语言中最常用的数据结构之一，但是它的使用比较麻烦。首先是大小没有管理，二是越界操作没有检查。虽然C/C++也提供了一些解决办法，但总是不够完美。例如下面的代码：

int ary[5];
memset(ary, 0, sizeof(ary));
unsigned int i = 0;
while(i<sizeof(ary)/sizeof(ary[0])){
    ary[i] = i;
    i++;
}

对于元素的个数通过sizeof计算数组中元素的个数，是否越界，就只能靠程序员自己来保证了。

array容器

C++11中引入了array容器，基本上解决了内置数组的问题：

std::array<int, 5> c11ary;
c11ary.fill(0);
unsigned int i = 0;
while(i<c11ary.size()){
    c11ary.at(i) = i;
    i++;
}

这段代码中，

1. 使用fill方法实现了数据填充。

2. 使用size方法取得数组的大小。

3. 虽然at(i)方法实现带有越界检查的读写。

没有免费的午餐

为了了解array容器的性能，我们编写下面的代码来测试写入效率：

DWORD begin = GetTickCount();
std::array<int, 10000> ary;
//int ary[10000];
//std::vector<int> ary(10000,0);
std::cout << sizeof(ary) << std::endl;
for(int s = 0; s < 10000; s++){
    for(int i = 0; i < 10000; i++){
        ary[i] = s + i;
    }
}
DWORD end = GetTickCount();
std::cout << end - begin << std::endl;

代码分别使用array容器，内置数组，vector容器进行了确认，结果如下：

首先是占用空间的比较结果：array容器和内置数组占用相同的内存空间，vector只有12Byte，真正用于保存数据的内容应该是从堆中获取的。

写入速度的比较结果：内置数组的速度最快，vector容器次之，array容器最慢。

但从array和内置数组的比较结果来讲，牺牲了一些性能，换来了安全和便利。但是vector的效率超过array，让人很意外。

作者观点

只有充分理解工具的优缺点，才能结合实际情况，扬长避短，做出最佳的选择。