STLのソースコードを 読んでみよう！

～std::vector編～ H.Hiro

http://hhiro.net/about/

github: maraigue Twitter: @h_hiro_

札幌C++勉強会 #5 （2013.12.7）

自己紹介

H.Hiro • 学位取得に向けて＆仕事探しで 格闘中の大学院生 （博士課程**年目）

• 研究でアルゴリズムの開発・比較を しているので、C++はお世話に なりっぱなし

最近作ったもの

最近作ったもの

置き場所

http://chiraura.hhiro.net/shiritori/

ネタ元 http://codeiq.hatenablog.com/entry/2013/08/27/154926

置き場所

http://chiraura.hhiro.net/shiritori/

ネタ元 http://codeiq.hatenablog.com/entry/2013/08/27/154926

最近作ったもの

※ただしコードはRuby

今日やること

STLの

std::vectorの

ソースコードを読む

確認

STL

って何ですか

STLとは

• Standard Template Libraryの略

• C++における標準ライブラリの一部 主にデータ構造・アルゴリズムを提供する （可変長配列、連結リスト、集合など）

• テンプレート機構により、だいたいどんな型に 対しても上記の機構が利用できる std::list<int> // 整数の連結リスト

std::list<double> // 浮動小数点数の

std::vector

って何ですか

std::vectorとは

• 可変長配列のクラス

vec = std::vector<double>(24); vec.resize(11);

• 添字を指定しての要素アクセスは 定数時間で完了 vec[3] = 3776.0;

• ただし配列サイズの変更は、配列サイズに 比例した時間が（最悪ケースで）必要 vec.push_back(3776.0);

注目して

いただきたい点

1.

STLのクラスが

どんなソースコードで

できてるのか

2.

普段あまり

注目されない機能

3.

C++11に

おける変化

それでは

読んでいきます

質問割り込み

歓迎

ファイル構成（抜粋）

• vector

• bits/

• allocator.h

• range_access.h

• stl_algobase.h

• stl_bvector.h

• stl_construct.h

• stl_uninitialized.h

• stl_vector.h

ファイル構成（抜粋）

• vector

• bits/

• allocator.h

• range_access.h

• stl_algobase.h

• stl_bvector.h

• stl_construct.h

• stl_uninitialized.h

• stl_vector.h

余談

“bits”って何ですか！

余談

“bits”って何ですか！

→ • stackoverflow.com/questions/5368035/ whats-the-meaning-of-bits-in-usr-include-c-4-4-bits

• kotobank.jp/ejword/bit?dic=pej4&oid=SPEJ00763800

「細かく刻んだもの」（実装をいくつかの

ファイルに）くらいの意味と思われるが

はっきりとしたことは不明なよう

コンストラクタ

std::vectorのコンストラクタは結構多い explicit vector(const Allocator& a=Allocator());

explicit vector(size_type n);

explicit vector(size_type n, const T& value, const Allocator& a=Allocator());

template <class InputIter> vector(InputIter first, InputIter last, const Allocator& a=Allocator());

vector(const vector& x);

// C++11

vector(const vector& x, const Allocator& a);

vector(vector && x);

vector(vector && x, const Allocator& a);

vector(initializer_list<T> il, const Allocator& a=Allocator());

http://sites.google.com/site/cpprefjp/reference/vector/vector

コンストラクタ

std::vectorのコンストラクタは結構多い explicit vector(const Allocator& a=Allocator());

explicit vector(size_type n);

explicit vector(size_type n, const T& value, const Allocator& a=Allocator());

template <class InputIter> vector(InputIter first, InputIter last, const Allocator& a=Allocator());

vector(const vector& x);

// C++11

vector(const vector& x, const Allocator& a);

vector(vector && x);

vector(vector && x, const Allocator& a);

vector(initializer_list<T> il, const Allocator& a=Allocator());

http://sites.google.com/site/cpprefjp/reference/vector/vector

「&&」とは

• 「右辺値参照」と呼ばれる機能（C++11で規格化！）

• 一見すると代入に見えるのだが、代入元のデータが 破壊されうる

• 一時的にしか使わないオブジェクトを、別の変数に 代入するときに使われる（ムーブセマンティクス）

• 参考サイト http://program.station.ez-net.jp/special/handbook/cpp/ syntax/move.asp

Ryukogo x(“Omotenashi”); Ryukogo y = std::move(x); // xは当初の状態が維持されているとは限らない

「&&」とは（補足）

• 「2変数の中身の入れ替え」のような 一時変数が必然的に必要な場合に有効

• 実際、C++11以降のstd::swapは std::moveを使う仕様になった http://cpplover.blogspot.jp/2012/03/ c11stdswapc03stdswap.html

自分が作ったクラスは、右辺値参照（ムーブ） によるコンストラクタ/代入がないと std::moveに与えられなくなった

コンストラクタ

コンストラクタが多い explicit vector(const Allocator& a=Allocator());

explicit vector(size_type n);

explicit vector(size_type n, const T& value, const Allocator& a=Allocator());

template <class InputIter> vector(InputIter first, InputIter last, const Allocator& a=Allocator());

vector(const vector& x);

// C++11

vector(const vector& x, const Allocator& a);

vector(vector&& x);

vector(vector&& x, const Allocator& a);

vector(initializer_list<T> il, const Allocator& a=Allocator());

allocatorとは

• メモリの確保と開放を抽象化したもの

• 「確保と開放」の手段を、new/delete以外の 方法に差し替えることが可能になる

• 自分でメモリを別途確保していて、それを STLコンテナに使わせたい場合など

• 参考サイト： www.geocities.jp/ky_webid/cpp/library/028.html