std::inplace_vector(C++26)

namespace std {
  template <class T, std::size_t N>
  class inplace_vector;
}

概要

inplace_vectorはシーケンスコンテナの一種で、各要素は線形に、順序を保ったまま格納される。

inplace_vectorは容量をコンパイル時定数Nで固定する可変長配列として実装される。std::vectorと異なり、要素はオブジェクト自身の内部ストレージ（スタック領域）に直接格納され、動的メモリ確保を一切行わない。容量は最大N要素であり、実行時にこれを超えて拡張することはできない。

inplace_vectorは連続コンテナ (contiguous container) であり、要素は隣接するメモリ上に配置される。添字による要素のランダムアクセスもできる。

std::arrayとの主な違いは、inplace_vectorは要素数が可変であること、つまりデフォルト構築時に空であり、要素の追加・削除ができる点である。std::vectorとの主な違いは、ヒープではなくスタック配列であり、容量がコンパイル時に固定される点と、ムーブ・swap操作の計算量がstd::arrayと同様に要素数に対して線形時間であり全イテレータが無効化される点である。

is_trivially_copyable_v<T>がtrueであるか、N == 0である場合、inplace_vector<T, N>自身もトリビアルにコピー可能である。

容量Nが0の場合、inplace_vector<T, 0>は空の型 (is_empty_vがtrue) となる。

サイズがNを超える操作（push_back()やinsert()など）はstd::bad_alloc例外を送出する。容量超過時に例外ではなく戻り値で失敗を通知する失敗許容API (fallible API)（try_push_back()、try_emplace_back()、try_append_range()）や、事前条件として容量超過しないことを要求する事前条件チェックなしAPI (unchecked API)（unchecked_push_back()、unchecked_emplace_back()）も提供される。

inplace_vectorはアロケータを使用しない。

inplace_vectorの全メンバ関数はconstexpr指定されており、定数式の中で使用できる。

コンテナとしての特性

• 各要素への添字アクセス（定数時間）
• 双方向への走査（線形時間）
• 末尾への要素の追加・削除（定数時間。ただし容量超過時は例外送出）

テンプレートパラメータ

• T: 格納される要素の型
• N: コンパイル時に決定される最大容量。std::size_t型

推論補助はない

inplace_vectorにはクラステンプレートの推論補助が定義されていない。これは、初期化子リストやイテレータ範囲から要素型Tを推論できたとしても、コンパイル定数である容量Nを推論する方法がないためである。容量はコンパイル時定数として明示的に指定する必要がある。

// std::vector では推論補助が使える
std::vector v = {1, 2, 3}; // OK: vector<int>

// std::inplace_vector では推論補助が使えない
// std::inplace_vector iv = {1, 2, 3};      // エラー: Nを推論できない
std::inplace_vector<int, 3> iv = {1, 2, 3}; // OK: 明示的に型と容量を指定

メンバ関数

構築・破棄

イテレータ

領域

要素アクセス

コンテナの変更

失敗許容の追加操作 (fallible API)

事前条件チェックなしの追加操作 (unchecked API)

メンバ型

非メンバ関数

比較演算子

入れ替え

要素削除

例

基本的な使い方

#include <print>
#include <inplace_vector>

int main()
{
  // int型を要素とし、最大容量5の固定容量可変長配列
  std::inplace_vector<int, 5> iv = {1, 99, 4};

  iv[1] = 3;                      // 1番目の要素を参照し、書き換える
  iv.push_back(5);                // 末尾に値5を追加
  iv.insert(iv.begin() + 1, 2);  // 1番目に値2を挿入

  int* p = iv.data();           // 内部表現のポインタを取得
  std::size_t size = iv.size(); // 要素数を取得

  // 各要素に対して操作を行う
  for (int x : iv) {
    std::println("{}", x);
  }
}

出力

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3
4
5

失敗許容API (fallible API) の使用例

#include <print>
#include <inplace_vector>

int main()
{
  std::inplace_vector<int, 3> iv = {1, 2, 3};

  // 容量が満杯なので、try_push_backはnullptrを返す
  int* result = iv.try_push_back(4);
  if (result == nullptr) {
    std::println("容量超過: 要素を追加できません");
  }

  // unchecked_push_backは容量チェックを行わない（容量超過は未定義動作）
  // iv.unchecked_push_back(4); // 未定義動作！

  std::println("size: {}", iv.size());
}

出力

容量超過: 要素を追加できません
size: 3

バージョン

言語

• C++26

処理系

• Clang: 23 ✅
• GCC: 16 ✅
• Visual C++: 2026 Update 2 ❌

参照

• P0843R14 inplace_vector
• P3074R7 Trivial Unions (was std::uninitialized<T>)
  • C++26で非トリビアルな型に対するconstexpr制限が撤廃された