std::inplace_vector

定义于头文件 `<inplace_vector>`
template< class T, std::size_t N > struct inplace_vector;		(C++26 起)

inplace_vector 是一个具有连续就地存储的动态可调整大小的数组。类型为 T 的元素存储在对象自身内部并正确对齐。内部存储的容量在编译时固定，等于 N。

元素是连续存储的，这意味着不仅可以通过迭代器或随机访问 operator[] 访问元素，还可以使用相对于元素常规指针的偏移量进行访问。指向 inplace_vector 元素的指针可以传递给任何期望指向 C 数组元素的指针的函数。

inplace_vector 模型容器、可逆容器、连续容器和序列容器，包括大多数可选序列容器要求，除了不提供 push_front、emplace_front、pop_front 和 prepend_range 成员函数之外。

对于任何正数 N，std::inplace_vector<T, N>::iterator 和 std::inplace_vector<T, N>::const_iterator 满足 ConstexprIterator 要求。

特化 std::inplace_vector<T, 0> 是 TriviallyCopyable 且为空。 std::is_trivially_default_constructible_v<std::inplace_vector<T, 0>> 也为 true。

任何会导致插入超出容量 N 的 std::inplace_vector<T, N> 成员函数都会抛出 std::bad_alloc。

inplace_vector 上常见操作的复杂度如下

通过 operator[] 或 at() 随机访问元素 – 常数时间： $𝓞(1)$ 。
在末尾插入或移除元素 – 常数时间： $𝓞(1)$ 。
在末尾插入或移除多个元素 – 与插入/移除的元素数量成线性关系： $𝓞(n)$ 。
在开头或中间插入或移除元素 – 与插入/移除的元素数量加上到向量末尾的距离成线性关系： $𝓞(n)$ 。

类型	定义
`value_type`	`T`[编辑]
`size_type`	std::size_t[编辑]
`difference_type`	std::ptrdiff_t[编辑]
`reference`	value_type&[编辑]
`const_reference`	const value_type&[编辑]
`pointer`	value_type*[编辑]
`const_pointer`	const value_type*[编辑]
`iterator`	实现定义的 LegacyRandomAccessIterator 和 `random_access_iterator` 到 `value_type`[编辑]
`const_iterator`	实现定义的 LegacyRandomAccessIterator, ConstexprIterator(C++26 起) 和 `random_access_iterator` 到 const value_type[编辑]
`reverse_iterator`	std::reverse_iterator<iterator>[编辑]
`const_reverse_iterator`	std::reverse_iterator<const_iterator>[编辑]

[编辑] 成员函数

(构造函数)	构造 `inplace_vector` (公有成员函数) [编辑]
(析构函数)	析构 `inplace_vector` (公有成员函数) [编辑]
operator=	为容器赋值 (公有成员函数) [编辑]
assign	为容器赋值 (公有成员函数) [编辑]
assign_range	为容器赋值一个范围的值 (公有成员函数) [编辑]
元素访问
at	访问指定元素（带边界检查） (公有成员函数) [编辑]
operator[]	访问指定元素 (公有成员函数) [编辑]
front	访问第一个元素 (公有成员函数) [编辑]
back	访问最后一个元素 (公有成员函数) [编辑]
data	直接访问底层连续存储 (公有成员函数) [编辑]
迭代器
begincbegin	返回指向开头的迭代器 (公有成员函数) [编辑]
endcend	返回指向结尾的迭代器 (公有成员函数) [编辑]
rbegincrbegin	返回指向开头的逆向迭代器 (公有成员函数) [编辑]
rendcrend	返回指向结尾的逆向迭代器 (公有成员函数) [编辑]
大小和容量
empty	检查容器是否为空 (公有成员函数) [编辑]
size	返回元素数量 (公有成员函数) [编辑]
max_size [静态]	返回最大可能元素数量 (公有静态成员函数) [编辑]
capacity [静态]	返回当前已分配存储可以容纳的元素数量 (公有静态成员函数) [编辑]
resize	更改存储的元素数量 (公有成员函数) [编辑]
reserve [静态]	预留存储空间 (公有静态成员函数) [编辑]
shrink_to_fit [静态]	通过释放未使用的内存来减少内存使用 (公有静态成员函数) [编辑]
修改器
insert	插入元素 (公有成员函数) [编辑]
insert_range	插入一个范围的元素 (公有成员函数) [编辑]
emplace	就地构造元素 (公有成员函数) [编辑]
emplace_back	在末尾就地构造元素 (公有成员函数) [编辑]
try_emplace_back	尝试在末尾就地构造元素 (公有成员函数) [编辑]
unchecked_emplace_back	无条件地在末尾就地构造元素 (公有成员函数) [编辑]
push_back	在末尾添加元素 (公有成员函数) [编辑]
try_push_back	尝试在末尾添加元素 (公有成员函数) [编辑]
unchecked_push_back	无条件地在末尾添加元素 (公有成员函数) [编辑]
pop_back	移除最后一个元素 (公有成员函数) [编辑]
append_range	在末尾添加一个范围的元素 (公有成员函数) [编辑]
try_append_range	尝试在末尾添加一个范围的元素 (公有成员函数) [编辑]
clear	清除内容 (公有成员函数) [编辑]
erase	擦除元素 (公有成员函数) [编辑]
swap	交换内容 (公有成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

std::swap(std::inplace_vector) (C++26)	特化 std::swap 算法 (函数模板) [编辑]
erase(std::inplace_vector)erase_if(std::inplace_vector) (C++26)	擦除所有满足特定条件的元素 (函数模板) [编辑]
operator==operator<=> (C++26)	按字典顺序比较两个 `inplace_vector` 的值 (函数模板) [编辑]

[编辑] 注解

inplace_vector 中的元素数量可以在固定容量范围内动态变化，因为元素存储在对象自身内部，类似于 std::array。然而，对象在插入 inplace_vector 时才被初始化，这与 C 数组或 std::array 不同，后者必须在实例化时构造所有元素。

inplace_vector 在不希望进行动态内存分配的环境中非常有用。

特性测试宏	值	标准	特性
`__cpp_lib_inplace_vector`	`202406L`	(C++26)	`std::inplace_vector`：具有固定容量就地存储的动态可调整大小的向量
`__cpp_lib_constexpr_inplace_vector`	`202502L`	(C++26)	constexpr `std::inplace_vector` 用于非平凡元素类型

[编辑] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <array>
#include <cassert>
#include <inplace_vector>
 
int main()
{
    std::inplace_vector<int, 4> v1{0, 1, 2};
    assert(v1.max_size() == 4);
    assert(v1.capacity() == 4);
    assert(v1.size() == 3);
    assert(std::ranges::equal(v1, std::array{0, 1, 2}));
    assert(v1[0] == 0);
    assert(v1.at(0) == 0);
    assert(v1.front() == 0);
    assert(*v1.begin() == 0);
    assert(v1.back() == 2);
    v1.push_back(3);
    assert(v1.back() == 3);
    assert(std::ranges::equal(v1, std::array{0, 1, 2, 3}));
    v1.resize(3);
    assert(std::ranges::equal(v1, std::array{0, 1, 2}));
    assert(v1.try_push_back(3) != nullptr);
    assert(v1.back() == 3);
    assert(v1.size() == 4);
    assert(v1.try_push_back(13) == nullptr); // no place
    assert(v1.back() == 3);
    assert(v1.size() == 4);
    v1.clear();
    assert(v1.size() == 0);
    assert(v1.empty());
}

[编辑] 参见

vector	resizable contiguous array (class template) [编辑]
array (C++11)	fixed-sized inplace contiguous array (class template) [编辑]
deque	double-ended queue (class template) [编辑]

[编辑] 外部链接

1.	`inplace_vector` — P0843R14（`std::inplace_vector`）的参考实现。
2.	`static_vector` — Boost.Container 将就地向量实现为具有自身保证的独立类型。
3.	`fixed_vector` — EASTL 通过额外的模板参数实现就地向量。
4.	`small_vector` — Folly 也通过额外的模板参数实现就地向量。
5.	`stack_alloc` — Howard Hinnant 的自定义分配器，在 std::vector 之上模拟 `std::inplace_vector`。

编译器支持
独立式和宿主式
语言
标准库
标准库头文件
具名要求
特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
内存管理库
元编程库 (C++11)
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迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
字符串库
文本处理库
数值库
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输入/输出库
文件系统库 (C++17)
并发支持库 (C++11)
执行控制库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

序列
array (C++11)
vector
vector<bool>
inplace_vector (C++26)
hive (C++26)
deque
forward_list (C++11)
list
关联
set
multiset
map
multimap
无序关联
unordered_set (C++11)
unordered_multiset (C++11)
unordered_map (C++11)
unordered_multimap (C++11)
适配器
stack
queue
priority_queue
flat_set (C++23)
flat_multiset (C++23)
flat_map (C++23)
flat_multimap (C++23)
视图
span (C++20)
mdspan (C++23)
表格
迭代器失效
成员函数表
非成员函数表

cppreference.cn

命名空间

变体

视图

操作

std::inplace_vector

目录

[编辑] 迭代器失效

[编辑] 模板参数

[编辑] 成员类型