STLの型の使い分け(ダイジェスト版) @ Sapporo.cpp 第7回勉強会 (2014.10.18)
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C++におけるSTLの型の使い分けについて書いた記事（http://qiita.com/h_hiro_/items/a83a8fd2391d4a3f0e1c）をダイジェストで解説するものです。
![list: ポインタで繋いで格納
→挿入・削除には途中であっても強い
→ランダムアクセスは低速(順に辿るため)
演算子 "[]" は定義されていない
→メモリもvectorなどに比べれば多く必要
要素1つにつきポインタ変数が2つぶん必要
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前次](https://image.slidesharecdn.com/choosingtypesinstl-141018001423-conversion-gate01/85/STL-Sapporo-cpp-7-2014-10-18-30-320.jpg)
![list: ポインタで繋いで格納
→挿入・削除には途中であっても強い
→ランダムアクセスは低速(順に辿るため)
演算子 "[]" は定義されていない
→メモリもvectorなどに比べれば多く必要
要素1つにつきポインタ変数が2つぶん必要
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前次](https://image.slidesharecdn.com/choosingtypesinstl-141018001423-conversion-gate01/85/STL-Sapporo-cpp-7-2014-10-18-31-320.jpg)
STLの型の使い分け(ダイジェスト版) @ Sapporo.cpp 第7回勉強会 (2014.10.18)
- 1. Sapporo.cpp 第7回勉強会（2014.10.18） STLの型の使い分け (ダイジェスト版) H.Hiro Twitter: @h_hiro_ http://hhiro.net/about/
- 2. 自己紹介
- 3. H.Hiro ●情報系の研究員 やってます ●趣味でもプログラム書いてます ●最近は研究でも趣味でも 手間のかかるアルゴリズムの 実装をよくやってます
- 4. 最近の制作物 ●JRなどの路線網を与えて 「最短距離で全線乗り尽くす」 乗り方を求める（C++） blog.livedoor.jp/maraigue/archives/1747895.html 増毛 新十津川 苫小牧 滝川 東室蘭 五稜郭 函館 長万部 森 大沼 中小国 室蘭 追分 沼ノ端 稚内 東釧路 新得 夕張 新夕張 根室 南千歳 新千歳空港 桑園白石 深川 旭川新旭川 富良野 様似 岩見沢
- 5. 最近の制作物 ●単語一覧から最大単語数の しりとりを求める（Ruby） chiraura.hhiro.net/shiritori/
- 6. よろしく お願いします
- 7. 今回話す内容
- 8. STL の型の使い分け - qiita http://qiita.com/h_hiro_/ items/a83a8fd2391d4a3f0e1c ●ここに書いてない基本的な考え方＋ ここに書いた内容の要点をお話しします ●上記記事は、詳細な使い分けを 実際に検討するために ご利用いただければと思います
- 9. 今回のテーマ
- 10. STL
- 11. STLとは ●Standard Template Libraryの略 ●汎用的、かつ型に依存しない データ構造や処理(アルゴリズム) を提供する
- 12. STLとは ●Standard Template Libraryの略 ●汎用的、かつ型に依存しない データ構造や処理(アルゴリズム) を提供する
- 13. Template(テンプレート)とは ●コンパイル時に有効になる クラスや関数に対するパラメータ ●型によらない機能を提供するのが 代表的な用法 template <class TYPE> TYPE max(const TYPE & v1, const TYPE & v2){ return(v1 > v2 ? v1 : v2); } max(1.0, 3.0); // TYPEはfloatとみなされる max(1, 5); // TYPEはintとみなされる max<int>(1, 5); // 型を明示してもよい
- 14. STLの例 #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main(void){ // 「intのvector」「doubleのvector」を作る // (あとで説明しますが、可変長配列です) std::vector<int> hoge = {3, 1, 4}; std::vector<double> piyo = {5.6, 1.2, 3.4}; // int/doubleの型によらず、同じ記法でソート(並べ替え)できる std::sort(hoge.begin(), hoge.end()); std::sort(piyo.begin(), piyo.end()); }
- 15. STLの例 #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main(void){ // 「intのvector」「doubleのvector」を作る // (あとで説明しますが、可変長配列です) std::vector<int> hoge = {3, 1, 4}; std::vector<double> piyo = {5.6, 1.2, 3.4}; // int/doubleの型によらず、同じ記法でソート(並べ替え)できる std::sort(hoge.begin(), hoge.end()); std::sort(piyo.begin(), piyo.end()); } ※バイト数は 一例です 3 1 4 4バイト4バイト4バイト
- 16. STLの例 #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main(void){ // 「intのvector」「doubleのvector」を作る // (あとで説明しますが、可変長配列です) std::vector<int> hoge = {3, 1, 4}; std::vector<double> piyo = {5.6, 1.2, 3.4}; // int/doubleの型によらず、同じ記法でソート(並べ替え)できる std::sort(hoge.begin(), hoge.end()); std::sort(piyo.begin(), piyo.end()); } 5.6 1.2 3.4 8バイト8バイト8バイト
- 17. ●汎用的に利用されるデータ構造や アルゴリズムを自前で作るのは ミス・バグの原因にもなる ● STLが提供する機能の特性を 理解したうえで、先人の力を借りよう ●複数人で開発するときとかは特に。 (標準ライブラリなので何かと便利！)
- 18. ●汎用的に利用されるデータ構造や アルゴリズムを自前で作るのは ミス・バグの原因にもなる ● STLが提供する機能の特性を 理解したうえで、先人の力を借りよう ●複数人で開発するときとかは特に。 (標準ライブラリなそのれでもま何たかと便利！) なかなか大変なので 今回解説するわけですが
- 19. STLの型
- 21. STLの例(再掲) #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> int main(void){ // 「intのvector」「doubleのvector」を作る // (あとで説明しますが、可変長配列です) std::vector<int> hoge = {3, 1, 4}; std::vector<double> piyo = {5.6, 1.2, 3.4}; // int/doubleの型によらず、同じ記法でソート(並べ替え)できる std::sort(hoge.begin(), hoge.end()); std::sort(piyo.begin(), piyo.end()); } 3 1 4 4バイト4バイト4バイト 5.6 1.2 3.4 8バイト8バイト8バイト
- 22. 「可変長配列」とか 「連想配列」とか 汎用的なデータ構造が 多数用意されている
- 24. 似た用途で 使える型が STLには他に2つ 存在する
- 25. std::vector<int> hoge = {3, 1, 4}; std::deque<int> hoge = {3, 1, 4}; std::list<int> hoge = {3, 1, 4};
- 26. ●どれも「要素を指定された 順番に格納する」という 点では共通 ●ただし、内部の実装が異なる。 ←得意/不得意な処理が それぞれあるため。
- 27. vector: 連続メモリ領域に格納 deque: 固定サイズの 連続メモリ領域を 複数確保して格納 list: ポインタで 繋いで格納 (連結リスト) ⋮ 3 1 4 1 5 … 4バイト4バイト4バイト 4バイト4バイト 3 1 4 1 5 9 Start 3 前次 1 前次 4 前次 End 次前
- 28. vector: 連続メモリ領域に格納 →「●番目の要素を得る」(ランダムアクセス) が高速 (メモリ上のアドレスがすぐに分かる) →メモリ量も少ない(詰めているため) →要素挿入・削除に弱い 0x8720 0x8724 0x8728 0x872C 4バイト4バイト 3 1 4 1 5 0x8730 4バイト4バイト4バイト 後ろ全部を移動の必要あり 3 4 1 5 3 1 4 1 5 …
- 29. deque: 固定サイズの連続メモリ領域を 複数確保して格納 →vectorに似るが、 先頭・末尾への挿入・削除には強い ⋮ 3 1 4 1 5 9 3 1 4 1 5 9 2
- 30. list: ポインタで繋いで格納 →挿入・削除には途中であっても強い →ランダムアクセスは低速(順に辿るため) 演算子 "[]" は定義されていない →メモリもvectorなどに比べれば多く必要 要素1つにつきポインタ変数が2つぶん必要 Start 3 前次 1 前次 4 前次 End 次前 5 前次
- 31. list: ポインタで繋いで格納 →挿入・削除には途中であっても強い →ランダムアクセスは低速(順に辿るため) 演算子 "[]" は定義されていない →メモリもvectorなどに比べれば多く必要 要素1つにつきポインタ変数が2つぶん必要 Start 3 前次 1 前次 4 前次 End 次前 5 前次
- 32. 本当に一長一短
- 33. 「ランダムアクセス」 「挿入・削除」 両方無条件に有利と いう型は存在しない ほかに「検索」や「メモリ効率」 などの話もある
- 34. "Effective STL"より引用 ●コンテナの任意の位置に新しい要素を 挿入する必要があるか？ (あるならlistが有利だが、メモリを食う) ●要素がコンテナ内でどのように並ぶかが 問題となるか？ (気にしないなら連想配列が使える) ●どのイテレータが使える必要があるか？ (ランダムアクセスの可否など) etc.
- 35. どのデータ構造を使うと 高速なのか/メモリ消費が少ないのか 詳しくはこの記事で！（再掲） STLの型の使い分け - qiita http://qiita.com/h_hiro_/ items/a83a8fd2391d4a3f0e1c
- 36. STLの型の 特性を知って より快適な C++ライフを！
- 37. Sapporo.cpp 第7回勉強会（2014.10.18） C++のSTLの コンテナ型を概観する 終わり