🤔 Чем отличаются STL контейнеры vector и array?

Это контейнеры из стандартной библиотеки, но у них есть важные различия в управлении памятью, гибкости и производительности.

🟠Различия в управлении памятью
std::vector использует динамическую память, выделяемую в куче (heap). Его размер может изменяться во время выполнения.
std::array использует статическую память, выделяемую в стеке (stack) или в статической области памяти, и его размер фиксирован на этапе компиляции.

#include <vector>
#include <array>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3}; // Размер может изменяться динамически
    vec.push_back(4);                 // Добавляем новый элемент

    std::array<int, 3> arr = {1, 2, 3}; // Размер фиксирован, нельзя добавить новый элемент

    std::cout << "Vector size: " << vec.size() << std::endl; // Выведет 4
    std::cout << "Array size: " << arr.size() << std::endl;  // Выведет 3

    return 0;
}

🟠Гибкость и изменение размера
std::vector позволяет изменять размер в процессе работы, автоматически выделяя новую память при необходимости.
std::array имеет фиксированный размер, который нельзя изменить после создания.

std::vector<int> v = {1, 2, 3};
v.push_back(4); // Увеличиваем размер

std::array<int, 3> a = {1, 2, 3};
// a.push_back(4); // Ошибка! У std::array нет метода push_back

🟠Производительность
std::array работает быстрее, так как все данные хранятся в непрерывном участке памяти и нет затрат на динамическое выделение.
std::vector может требовать дополнительное время при изменении размера, так как может потребоваться новое выделение памяти и копирование элементов.

#include <vector>
#include <array>
#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    constexpr int N = 1'000'000;
    
    std::vector<int> vec(N, 1); // Динамический массив
    std::array<int, N> arr{};   // Статический массив
    
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < N; ++i) vec[i] += 1;
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "Vector time: " 
              << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start).count() 
              << " us" << std::endl;

    start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (int i = 0; i < N; ++i) arr[i] += 1;
    end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::cout << "Array time: " 
              << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - start).count() 
              << " us" << std::endl;

    return 0;
}

🟠Совместимость с C-API
std::array хранит данные как обычный C-массив, поэтому можно легко передавать его в функции, ожидающие int*.
std::vector использует динамическую память, но можно получить указатель на внутренний буфер с помощью data().

void processArray(int* arr, size_t size) {
    for (size_t i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
}

int main() {
    std::array<int, 3> arr = {1, 2, 3};
    std::vector<int> vec = {4, 5, 6};

    processArray(arr.data(), arr.size()); // std::array можно передавать в C-функции
    processArray(vec.data(), vec.size()); // std::vector тоже можно передавать

    return 0;
}

🟠Итераторы и стандартные алгоритмы
Оба контейнера поддерживают итераторы и совместимы со стандартными алгоритмами из #include <algorithm>

#include <iostream>
#include <vector>
#include <array>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5};
    std::array<int, 5> arr = {3, 1, 4, 1, 5};

    std::sort(vec.begin(), vec.end());
    std::sort(arr.begin(), arr.end());

    for (int n : vec) std::cout << n << " "; // 1 1 3 4 5
    std::cout << std::endl;
    for (int n : arr) std::cout << n << " "; // 1 1 3 4 5

    return 0;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний