class template
std::forward_list(C++11)
概要
forward_list
は、単方向リンクリストのデータ構造をもつクラスである。
forward_list
は、標準ライブラリではシーケンスコンテナの一種として定義されるが、いくつかの点でシーケンスコンテナの要件を満たさない:
forward_list
は、C言語で単方向リンクリストを実装する場合と比べ、空間的にもパフォーマンス的にもゼロオーバーヘッドであるよう設計されている。
また、forward_list
はリンクリストの性質上、挿入・削除のような破壊的操作を行なってもイテレータは無効にならない。
各テンプレートパラメータの意味は次の通りである。
T
: 格納される要素の型、C++17以降は不完全型をサポートしている
Allocator
: メモリ確保に使用されるアロケータの型。無指定の場合は標準のallocator
クラスが使用される。
メンバ関数
構築/コピー/破棄
イテレータ
名前 |
説明 |
対応バージョン |
before_begin |
先頭要素の前を指すイテレータを取得する |
C++11 |
begin |
先頭要素を指すイテレータを取得する |
C++11 |
end |
末尾の次を指すイテレータを取得する |
C++11 |
cbegin |
先頭要素を指す読み取り専用イテレータを取得する |
C++11 |
cbefore_begin |
先頭要素の前を指す読み取り専用イテレータを取得する |
C++11 |
cend |
末尾の次を指す読み取り専用イテレータを取得する |
C++11 |
領域
名前 |
説明 |
対応バージョン |
empty |
コンテナが空かどうかを判定する |
C++11 |
max_size |
格納可能な最大の要素数を取得する |
C++11 |
要素アクセス
名前 |
説明 |
対応バージョン |
front |
先頭要素への参照を取得する |
C++11 |
コンテナの変更
単方向リスト操作
アロケータ
メンバ型
名前 |
説明 |
対応バージョン |
reference |
T& |
C++11 |
const_reference |
const T& |
C++11 |
iterator |
前方向イテレータ |
C++11 |
const_iterator |
読み取り専用前方向イテレータ |
C++11 |
size_type |
符号なし整数型(通常はsize_t ) |
C++11 |
difference_type |
符号付き整数型(通常はptrdiff_t ) |
C++11 |
value_type |
T |
C++11 |
allocator_type |
Allocator |
C++11 |
pointer |
allocator_traits<Allocator>::pointer |
C++11 |
const_pointer |
allocator_traits<Allocator>::const_pointer |
C++11 |
非メンバ関数
比較演算子
入れ替え
名前 |
説明 |
対応バージョン |
swap |
2つのforward_list オブジェクトを入れ替える |
C++11 |
要素削除
名前 |
説明 |
対応バージョン |
erase |
指定した値をもつ要素とその分の領域を、コンテナから削除する |
C++20 |
erase_if |
指定した条件に合致する要素とその分の領域を、コンテナから削除する |
C++20 |
推論補助
例
基本的な使い方
出力
3
1
不完全型を要素にする例 (C++17)
不完全型を要素型に出来るようになった事で、階層構造や多分木などの再帰的データ構造を実装することが容易になる。
他にも、vector
とlist
が不完全型をサポートしている。
#include <iostream>
#include <forward_list>
#include <string>
//簡易なディレクトリ構造表現クラス
//forward_listの特性上出力が逆順になる
class directory {
//不完全型(クラス定義内ではそのクラス自身は不完全)を要素型に指定
std::forward_list<directory> m_subdir{};
std::string m_name{};
public:
directory(const char* name) : m_name{name}
{}
//サブディレクトリ追加
template<typename Dir>
void add(Dir&& dir) {
m_subdir.emplace_front(std::forward<Dir>(dir));
}
//ディレクトリ名取得
auto get() const -> const std::string& {
return m_name;
}
auto begin() const {
return m_subdir.begin();
}
auto end() const {
return m_subdir.end();
}
};
//ルートより下のディレクトリについて整形して出力
void recursive_out(const directory& dir, unsigned int depth) {
if (1 < depth) std::cout << "| ";
for (auto i = depth; 2 < i; --i) {
std::cout << " ";
}
if (2 < depth) std::cout << " ";
std::cout << "|-" << dir.get() << std::endl;
for (auto& subdir : dir) {
recursive_out(subdir, depth + 1);
}
}
//ディレクトリ構造を出力する
void out_directorytree(const directory& dir) {
std::cout << dir.get() << std::endl;
for (auto& subdir : dir) {
recursive_out(subdir, 1);
}
}
int main() {
directory dir{"root"};
dir.add("sub1");
directory sub2{"sub2"};
sub2.add("sub2.1");
directory sub22{"sub2.2"};
sub22.add("sub2.2.1");
sub2.add(std::move(sub22));
dir.add(std::move(sub2));
dir.add("sub3");
out_directorytree(dir);
}
出力
root
|-sub3
|-sub2
| |-sub2.2
| |-sub2.2.1
| |-sub2.1
|-sub1
バージョン
言語
処理系
参照