【Boost】boost::array詳解

大家都希望可以像操作STL容器一樣的去運算元組，C++可沒有提供這個東西，有時候你會選擇使用vector來替代，不過這畢竟不是個好的辦法，畢竟vector類比動態數組比較穩妥，而用它去替代一個普通的數組，開銷畢竟太大了。而恰好，boost::array就為你提供了這個功能。
1. 這樣的集合體有如下特點:  
（1）無使用者聲明的建構函式。
（2）無私人的或保護的非待用資料成員。
（3）無基類。
（4）無虛擬函數。
boost::array的定義如下（簡化）：

template<class T, std::size_t N>    class array{     public:        T elems[N];    // fixed-size array of elements of type T      public:        // type definitions          typedef T              value_type;    typedef T*             iterator;    typedef const T*       const_iterator;      typedef T&             reference;         typedef const T&       const_reference;     typedef std::size_t    size_type;          typedef std::ptrdiff_t difference_type;        // iterator support           iterator begin() { return elems; }           const_iterator begin() const { return elems; }       iterator end() { return elems+N; }           const_iterator end() const { return elems+N; }     // operator[]           reference operator[](size_type i) ;             const_reference operator[](size_type i) const ;        // at() with range check           reference at(size_type i) ;            const_reference at(size_type i) const ;            // front() and back()           reference front() ;                 const_reference front() const ;                  reference back() ;                   const_reference back() const ;               // size is constant            static size_type size() { return N; }        static bool empty() { return false; }         static size_type max_size() { return N; }      enum { static_size = N };        // swap (note: linear complexity)           void swap (array<T,N>& y) ;    }

2. at與[ ]區別
這兩者都是通過下標訪問元素, 但是在越界檢查上不一樣:
at: 可以用try..catch方法, 擷取拋出的異常.
[]: 會拋出assert錯誤，但總比沒有強
具體例子可以看看:

void test_array(){    // 1. boost::array的構造方法    const int ELEMS = 6;    boost::array<int, ELEMS> values1 = {3, 1, 4, 2, 9, 8};    boost::array<int, ELEMS> values2 = {2, 2, 2};    boost::array<int, ELEMS> values3(values1);    boost::array<int, ELEMS> values4 = values2;    int ar[] = {9, 8, 7, 1, 2, 3, 6, 4, 5};    // 2. boost::array可以擷取數組的長度.    // 而std::array卻沒有這個功能, 要用sizeof(array)/sizeof(value_type)來代替    boost::array<int, ELEMS>::size_type num = values2.size();            // 6    boost::array<int, ELEMS>::size_type maxnum = values2.max_size();    // 6    int arsize = sizeof(ar)/sizeof(int);    // 9        // 3. 越界異常    try    {        values1.at(10) = 10;    }    catch (std::exception& e)    {        std::cout << e.what() << std::endl;    }    // 拋出assert錯誤    // values1[10];    // 4. begin, cbegin, end, cend, front, end等容器的函數均可用    std::copy(values1.cbegin(), values1.cend(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));    std::cout << std::endl;    int i1 = values1.front();    int i2 = values1.back();    assert(i1 == 3);    assert(i2 == 8);        // 5. 整體操作資料很方便    values4.assign(66);}

3. 普通數組, boost::array, boost::vector效能比較

const int _SIZE = 20000;template<typename T>void test_array_task(T _int){// std::cout << _int << std::endl;for (int i = 0; i < _SIZE; ++i){for (int j = 0; j < _SIZE; ++j){_int[j] = j;}}}void test_array_performance(){// 1. 普通數組{int _int[_SIZE];boost::progress_timer pt;test_array_task<int[]>(_int);}// 2. boost::array{boost::array<int, _SIZE> a_int;boost::progress_timer pt;test_array_task<boost::array<int, _SIZE> >(a_int);}// 3. std::vector{std::vector<int> b_int;b_int.resize(_SIZE);boost::progress_timer pt;test_array_task<std::vector<int> >(b_int);}}

release運行結果:

0.40 s0.39 s0.42 s

debug運行結果:

1.54 s17.75 s33.42 s

發現release的結果: boost::array的運行效能甚至比普通數組要好.