5. コンストラクタ

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function
<vector>

std::vector::コンストラクタ

vector();                                          // (1) C++14
vector() noexcept(noexcept(Allocator()))           // (1) C++17
  : vector(Allocator()) {}
constexpr vector() noexcept(noexcept(Allocator())) // (1) C++20
  : vector(Allocator()) {}


explicit vector(const Allocator& a);                  // (2) C++14
explicit vector(const Allocator&) noexcept;           // (2) C++17
constexpr explicit vector(const Allocator&) noexcept; // (2) C++20

explicit vector(const Allocator& a = Allocator());    // (1) + (2) C++03

explicit vector(size_type n);                                // (3) C++11
explicit vector(size_type n,
                const Allocator& a = Allocator());           // (3) C++14
constexpr explicit vector(size_type n,
                          const Allocator& a = Allocator()); // (3) C++20

vector(size_type n, const T& value,
       const Allocator& a = Allocator());            // (4) C++11
constexpr vector(size_type n, const T& value,
                 const Allocator& a = Allocator());  // (4) C++20

explicit vector(size_type n, const T& value = T(),
                const Allocator& a = Allocator());   // (3) + (4) C++03

template <class InputIter>
vector(InputIter first, InputIter last,
      const Allocator& a = Allocator());             // (5) C++03
template <class InputIter>
constexpr vector(InputIter first, InputIter last,
                 const Allocator& a = Allocator());  // (5) C++20

vector(const vector& x);                             // (6) C++03
constexpr vector(const vector& x);                   // (6) C++20

vector(vector&& x);                                  // (7) C++11
vector(vector&& x) noexcept;                         // (7) C++17
constexpr vector(vector&& x) noexcept;               // (7) C++20

vector(const vector& x, const Allocator& a);           // (8) C++11
constexpr vector(const vector& x, const Allocator& a); // (8) C++20

vector(vector&& x, const Allocator& a);              // (9) C++11
constexpr vector(vector&& x, const Allocator& a);    // (9) C++20

vector(initializer_list<T> il,
       const Allocator& a = Allocator());            // (10) C++11
constexpr vector(initializer_list<T> il,
                 const Allocator& a = Allocator());  // (10) C++20

template <container-compatible-range<T> R>
constexpr vector(std::from_range_t, R&& rg,
                 const Allocator& a = Allocator());  // (11) C++23

概要

vectorオブジェクトを次に示す通りの要素で初期化する。

効果

  • (1) : デフォルトコンストラクタ。size() == 0 の要素を持たない空の vector オブジェクトを構築する。
  • (2) : アロケータを別で受け取り、size() == 0 の要素を持たない空の vector オブジェクトを構築する。
  • (1) + (2) : デフォルトコンストラクタ。size() == 0 の要素を持たない空の vector オブジェクトを構築する。
  • (3) :
    • C++11 : n 個の T() で初期化された要素を保持した vector オブジェクトを構築する。
    • C++14 : アロケータ a を使用して、n 個の T() で初期化された要素を保持した vector オブジェクトを構築する。
  • (4) : 繰り返しシーケンスコンストラクタ。アロケータ a を使用して、value のコピーを n 個要素として保持した vector オブジェクトを構築する。
  • (3) + (4) : 繰り返しシーケンスコンストラクタ。アロケータ a を使用して、value のコピーを n 個要素として保持した vector オブジェクトを構築する。
  • (5) : イテレータ範囲コンストラクタ。アロケータ a を使用して、イテレータ範囲[first, last) を要素としてコピーした vector オブジェクトを構築する。
  • (6) : コピーコンストラクタ。x と同じ要素を保持した vector オブジェクトを構築する。
  • (7) : ムーブコンストラクタ。x の指す先を自分の領域として vector オブジェクトを構築する。
  • (8) : アロケータを別で受け取り、vector オブジェクトをコピー構築する。
  • (9) : アロケータを別で受け取り、vector オブジェクトをムーブ構築する。
  • (10) : 初期化子リストを受け取るコンストラクタ。vector(il.begin(), li.end(), a) と等価。
  • (11) : Rangeコンストラクタ。アロケータ a を使用して、Range rg の要素から vector オブジェクトを構築する。

計算量

  • (1), (2) : 定数時間
  • (3), (4) : n に対して線形時間
  • (5) : distance(first, last) に対して線形時間。InputIter が前方向イテレータの要件を満たさない場合はあらかじめ要素数が分からないため、再確保のコストが(対数オーダで)別途発生する。
  • (6) : x.size() に対して線形時間
  • (7) : 定数時間
  • (8) : x.size() に対して線形時間
  • (9) : 定数時間。ただし、a == x.get_allocator() でなければ x.size() に対して線形時間。
  • (10) : il.size() に対して線形時間
  • (11) : ranges::distance(rg) に対して線形時間。R のモデルが ranges::forward_range でも ranges::sized_range でもなければ、あらかじめ要素数が分からないため、再確保のコストが(対数オーダで)別途発生する。

備考

  • イテレータ範囲コンストラクタ(5) template <class InputIter> vector(InputIter first, InputIter last, const Allocator& a = Allocator()) は、C++03 までは InputIter が整数型の場合には vector(static_cast<typename vector::size_type>(first), static_cast<typename vector::value_type>(last), a) と等価とされていたが、C++11 では InputIter が入力イテレータの要件を満たさなければオーバーロード解決に参加しないように変更された。

  • C++11 では、explicit vector(size_type n, const T& value = T(), const Allocator& a = Allocator()) の引数 value に関するデフォルト引数が削除され、新たなコンストラクタ explicit vector(size_type n) が追加された。
    これは、デフォルト引数を使用すると、引数 value のデフォルト初期化 1 回＋vector の要素へのコピー初期化 n 回のコンストラクタ呼び出しが必要となるが、デフォルト引数でなければ vector の要素へのデフォルト初期化 n 回のコンストラクタ呼び出しで済むためである。

  • C++14 では、explicit vector(const Allocator& a = Allocator()) がデフォルト引数を使用しない 2 つのオーバーロードに分割された。
    これは、デフォルトコンストラクタに explicit が付いていると、

    std::vector<int> v = {};

    のようなコード（C++11 から導入された、コピーリスト初期化によるデフォルトコンストラクタ呼び出し）がエラーになってしまうためである。

  • C++14 では、explicit vector(size_type n) に引数が追加され、explicit vector(size_type n, const Allocator& a = Allocator()) に変更された。
    これは、変更されないと n のみを引数にとるアロケータ使用構築（uses-allocator construction）に失敗してしまうためである。 具体的には、C++11 では以下のようなコードがエラーになってしまう。

    #include <list>
#include <vector>
#include <scoped_allocator>

int main()
{
  using vi = std::vector<int>;
  std::list<vi, std::scoped_allocator_adaptor<std::allocator<vi>>> l;
  l.emplace_back(10u);
}

例

#include <vector>
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

template <class T>
void print(const std::string& name, const std::vector<T>& v)
{
  std::cout << name << " : {";
  std::for_each(std::begin(v), std::end(v), [](const T& x) { std::cout << x << " "; });
  std::cout << "}" << std::endl;
}

int main()
{
  std::vector<int> first;                                           // int型の空のvectorを構築
  std::vector<int> second(4, 100);                                  // 4個のint値からなるvectorを構築し、全ての値を100で初期化
  std::vector<int> third(std::begin(second), std::end(second));     // secondのイテレータ範囲からvectorを構築
  std::vector<int> fourth(third);                                  // thirdをコピー

  // 組み込み配列からvectorを構築
  int myints[] = {16,2,77,29};
  std::vector<int> fifth(myints, myints + sizeof(myints) / sizeof(int));
  // fifth(std::begin(myints), std::end(myints)); でもOK

  // 初期化子リストからvectorを構築
  std::vector<int> sixth = {1, 2, 3};

  print("first", first);
  print("second", second);
  print("third", third);
  print("fourth", fourth);
  print("fifth", fifth);
  print("sixth", sixth);
}

出力

first : {}
second : {100 100 100 100 }
third : {100 100 100 100 }
fourth : {100 100 100 100 }
fifth : {16 2 77 29 }
sixth : {1 2 3 }

参照