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シンボルインデックス

外部ライブラリ

 

コンテナライブラリ

シーケンス

array (C++11)

vector

vector<bool>

inplace_vector (C++26)

hive (C++26)

deque

forward_list (C++11)

list

連想

set

multiset

map

multimap

非順序連想

unordered_set (C++11)

unordered_multiset (C++11)

unordered_map (C++11)

unordered_multimap (C++11)

アダプタ

stack

queue

priority_queue

flat_set (C++23)

flat_multiset (C++23)

flat_map (C++23)

flat_multimap (C++23)

表示

span (C++20)

mdspan (C++23)

表

イテレータの無効化

メンバ関数テーブル

非メンバ関数テーブル

 

コンテナライブラリは、プログラマがキュー、リスト、スタックのような一般的なデータ構造を簡単に実装できるようにする、クラステンプレートとアルゴリズムの汎用的なコレクションです。コンテナには2つ(C++11まで)3つ(C++11から)のクラスがあります。

• シーケンスコンテナ (sequence containers)、
• 連想コンテナ (associative containers)、

非順序連想コンテナ (unordered associative containers)、

(C++11以降)

それぞれが異なる操作のセットをサポートするように設計されています。

コンテナは、その要素のために割り当てられた記憶域を管理し、直接またはイテレータ（ポインタに似たプロパティを持つオブジェクト）を介して要素にアクセスするためのメンバ関数を提供します。

ほとんどのコンテナは、少なくともいくつかの共通のメンバ関数を持ち、機能を共有しています。特定のアプリケーションに最適なコンテナは、提供される機能だけでなく、さまざまなワークロードに対する効率にも依存します。

シーケンスコンテナ

シーケンスコンテナは、シーケンシャルにアクセスできるデータ構造を実装します。

array (C++11)	固定サイズのインプレースな連続配列 (クラステンプレート)
vector	リサイズ可能な連続配列 (クラステンプレート)
inplace_vector (C++26)	リサイズ可能、固定容量、インプレースの連続配列 (クラステンプレート)
hive (C++26)	削除された要素のメモリを再利用するコレクション (クラステンプレート)
deque	両端キュー (クラステンプレート)
forward_list (C++11)	単方向連結リスト (クラステンプレート)
list	双方向リンクリスト (クラステンプレート)

連想コンテナ

連想コンテナは、高速に検索できるソート済みのデータ構造を実装します（計算量 O(log n)）。

set	ユニークなキーのコレクション、キーによってソートされる (class template)
map	キーでソートされたキーと値のペアのコレクション、キーは一意 (クラステンプレート)
multiset	キーによってソートされたキーのコレクション (クラステンプレート)
multimap	キーによってソートされたキーと値のペアのコレクション (クラステンプレート)

非順序連想コンテナ (C++11から)

非順序連想コンテナは、高速に検索できるソートされていない（ハッシュ化された）データ構造を実装します（平均計算量 O(1)、最悪計算量 O(n)）。

unordered_set (C++11)	キーによってハッシュ化されたユニークなキーのコレクション (クラステンプレート)
unordered_map (C++11)	キーによってハッシュ化されたキーと値のペアのコレクション、キーはユニーク (クラステンプレート)
unordered_multiset (C++11)	キーのコレクション、キーによってハッシュ化される (class template)
unordered_multimap (C++11)	キーでハッシュ化されたキーと値のペアのコレクション (クラステンプレート)

コンテナアダプタ

コンテナアダプタは、シーケンスコンテナに対して異なるインターフェースを提供します。

stack	コンテナをスタック（LIFOデータ構造）として提供するよう適合させる (クラステンプレート)
queue	キュー (FIFO データ構造) を提供するためにコンテナを適応させる (クラステンプレート)
priority_queue	コンテナを優先度付きキューとして提供するよう適合させる (クラステンプレート)
flat_set (C++23)	ユニークなキーのコレクションを提供するためにコンテナを適応させる、キーによってソートされる (class template)
flat_map (C++23)	ユニークなキーによってソートされたキーと値のペアのコレクションを提供するために2つのコンテナを適合させる (クラステンプレート)
flat_multiset (C++23)	コンテナを適応させ、キーでソートされたキーのコレクションを提供する (クラステンプレート)
flat_multimap (C++23)	2つのコンテナを適応させて、キーでソートされたキーと値のペアのコレクションを提供する (クラステンプレート)

ビュー (C++20から)

ビューは、所有権を持たない要素の配列に対する1次元または多次元のビューを操作するための柔軟な機能を提供します。

span (C++20)	連続したオブジェクトのシーケンスに対する所有権を持たないビュー (class template)
mdspan (C++23)	多次元の所有権を持たない配列ビュー (クラステンプレート)

イテレータの無効化

読み取り専用メソッドは、イテレータや参照を無効化することはありません。コンテナの内容を変更するメソッドは、この表に要約されているように、イテレータや参照を無効化する可能性があります。

カテゴリ	コンテナ	挿入後、...は		削除後、...は		条件付き
		イテレータは有効か？	参照は有効か？	イテレータは有効か？	参照は有効か？
シーケンスコンテナ	array	N/A		N/A
	vector	いいえ		N/A		挿入によりcapacityが変更された
		はい		はい		変更された要素より前 (挿入の場合、capacityが変更されなかった場合のみ)
		いいえ		いいえ		変更された要素以降
	deque	いいえ	はい	はい、ただし削除された要素を除く		先頭または末尾の要素が変更された
			いいえ	いいえ		中間の要素のみが変更された
	list	はい		はい、ただし削除された要素を除く
	forward_list	はい		はい、ただし削除された要素を除く
連想コンテナ	set multiset map multimap	はい		はい、ただし削除された要素を除く
非順序連想コンテナ	unordered_set unordered_multiset unordered_map unordered_multimap	いいえ	はい	N/A		挿入によりリハッシュが発生した
		はい		はい、ただし削除された要素を除く		リハッシュなし

ここで、挿入とはコンテナに1つ以上の要素を追加する任意のメソッドを指し、削除とはコンテナから1つ以上の要素を削除する任意のメソッドを指します。

• 挿入メソッドの例は、std::set::insert、std::map::emplace、std::vector::push_back、および std::deque::push_front です。

std::unordered_map::operator[] はマップに要素を挿入する可能性があるため、これも挿入メソッドに含まれることに注意してください。

(C++11以降)

• 削除メソッドの例は、std::set::erase、std::vector::pop_back、std::deque::pop_front、および std::map::clear です。
  • clearはすべてのイテレータと参照を無効化します。これはすべての要素を削除するため、技術的には上記のルールに準拠しています。

別途指定されない限り（明示的に、または他の関数を用いて関数を定義することによって）、コンテナをライブラリ関数に引数として渡しても、そのコンテナ内のオブジェクトへのイテレータを無効化したり、値を変更したりすることはありません。

過去終端イテレータ（past-the-end iterator）は特に注意が必要です。一般に、このイテレータは削除されていない要素への通常のイテレータであるかのように無効化されます。したがって、std::set::end は決して無効化されず、std::unordered_set::end はリハッシュ時にのみ無効化され(C++11から)、std::vector::end は（常に変更された要素の後にあるため）常に無効化されます。

1つの例外があります。std::deque の最後の要素を削除する操作は、過去終端イテレータを無効化します。これは、そのイテレータがコンテナの削除された要素（あるいは要素ですら）ではないにもかかわらずです。std::deque のイテレータに関する一般規則と合わせると、結果として std::deque::end を無効化しない唯一の変更操作は、最後の要素ではなく最初の要素を削除する操作だけです。

スレッドセーフティ すべてのコンテナ関数は、異なるコンテナに対して異なるスレッドから同時に呼び出すことができます。より一般的には、C++標準ライブラリ関数は、thisポインタを含む関数の引数を介して直接または間接的にアクセス可能でない限り、他のスレッドからアクセス可能なオブジェクトを読み取りません。 すべての const メンバ関数は、同じコンテナに対して異なるスレッドから同時に呼び出すことができます。さらに、メンバ関数 begin(), end(), rbegin(), rend(), front(), back(), data(), find(), lower_bound(), upper_bound(), equal_range(), at()、および連想コンテナを除く operator[] は、スレッドセーフティの目的上 const として振る舞います（つまり、これらも同じコンテナに対して異なるスレッドから同時に呼び出すことができます）。より一般的には、C++標準ライブラリ関数は、thisポインタを含む関数の非const引数を介して直接または間接的にアクセス可能でない限り、オブジェクトを変更しません。 同じコンテナ内の異なる要素は、std::vector<bool> の要素を除き、異なるスレッドによって同時に変更できます（例えば、std::future オブジェクトのベクタは、複数のスレッドから値を受け取ることができます）。 イテレータ操作（例：イテレータのインクリメント）は、基になるコンテナを読み取りますが変更はせず、同じコンテナ上の他のイテレータに対する操作、constメンバ関数、または要素からの読み取りと同時に実行できます。イテレータを無効化するコンテナ操作はコンテナを変更するため、たとえそのイテレータが無効化されない場合でも、既存のイテレータに対するいかなる操作とも同時に実行することはできません。 同じコンテナの要素は、これらの要素にアクセスしないと規定されているメンバ関数と同時に変更できます。より一般的には、C++標準ライブラリ関数は、仕様で要求されない限り、引数を介して間接的にアクセス可能なオブジェクト（コンテナの他の要素を含む）を読み取りません。 いずれの場合も、コンテナ操作（アルゴリズムやその他のC++標準ライブラリ関数も同様）は、ユーザーから見える結果が変わらない限り、内部的に並列化されることがあります（例：std::transform は並列化される可能性がありますが、シーケンスの各要素を順番に訪れると規定されている std::for_each は並列化されません）。

(C++11以降)

関数テーブル

注意：std::basic_string は標準ではコンテナとして扱われませんが、その類似性からコンテナのように振る舞います。便宜上、ここでは「疑似コンテナ」として記載しています。

	- C++03に存在する関数
	- C++11から存在する関数
	- C++17から存在する関数
	- C++20から存在する関数
	- C++23から存在する関数

メンバ関数テーブル

		疑似コンテナ	シーケンスコンテナ					連想コンテナ				非順序連想コンテナ				コンテナアダプタ
ヘッダ		<string>	<array>	<vector>	<deque>	<forward_list>	<list>	<set>		<map>		<unordered_set>		<unordered_map>		<stack>	<queue>		<flat_set>		<flat_map>		ヘッダ
コンテナ		basic_string	array	vector	deque	forward_list	list	set	multiset	map	multimap	unordered_set	unordered_multiset	unordered_map	unordered_multimap	stack	queue	priority_queue	flat_set	flat_multiset	flat_map	flat_multimap	コンテナ
	(コンストラクタ)	basic_string	(暗黙)	vector	deque	forward_list	list	set	multiset	map	multimap	unordered_set	unordered_multiset	unordered_map	unordered_multimap	stack	queue	priority_queue	flat_set	flat_multiset	flat_map	flat_multimap	(コンストラクタ)
	(デストラクタ)	~basic_string	(暗黙)	~vector	~deque	~forward_list	~list	~set	~multiset	~map	~multimap	~unordered_set	~unordered_multiset	~unordered_map	~unordered_multimap	~stack	~queue	~priority_queue	~flat_set	~flat_multiset	~flat_map	~flat_multimap	(デストラクタ)
	operator=	operator=	(暗黙)	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=	operator=
	代入する	代入する		代入する	代入する	代入する	代入する																代入する
	assign_range	assign_range		assign_range	assign_range	assign_range	assign_range																assign_range
イテレータ	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin				begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	begin cbegin	イテレータ
	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend	end cend				end cend	end cend	end cend	end cend	end cend
	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin		rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin								rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin	rbegin crbegin
	rend crend	rend crend	rend crend	rend crend	rend crend		rend crend	rend crend	rend crend	rend crend	rend crend								rend crend	rend crend	rend crend	rend crend	rend crend
要素 アクセス	at	at	at	at	at					at				at							at		at	要素 アクセス
	operator[]	operator[]	operator[]	operator[]	operator[]					operator[]				operator[]							operator[]		operator[]
	data	data	data	data																			data
	front	front	front	front	front	front	front										front	top					front
	back	back	back	back	back		back									top	back						back
容量	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	empty	容量
	size	size	size	size	size		size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size	size
	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size	max_size				max_size	max_size	max_size	max_size	max_size
	resize	resize		resize	resize	resize	resize																resize
	capacity	capacity		capacity																			capacity
	reserve	reserve		reserve								reserve	reserve	reserve	reserve								reserve
	shrink_to_fit	shrink_to_fit		shrink_to_fit	shrink_to_fit																		shrink_to_fit
変更	clear	clear		clear	clear	clear	clear	clear	clear	clear	clear	clear	clear	clear	clear				clear	clear	clear	clear	clear	変更
	insert	insert		insert	insert	insert_after	insert	insert	insert	insert	insert	insert	insert	insert	insert				insert	insert	insert	insert	insert
	insert_range	insert_range		insert_range	insert_range	insert_range_after	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range				insert_range	insert_range	insert_range	insert_range	insert_range
	insert_or_assign									insert_or_assign				insert_or_assign							insert_or_assign		insert_or_assign
	emplace			emplace	emplace	emplace_after	emplace	emplace	emplace	emplace	emplace	emplace	emplace	emplace	emplace				emplace	emplace	emplace	emplace	emplace
	emplace_hint							emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint				emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint	emplace_hint
	try_emplace									try_emplace				try_emplace							try_emplace		try_emplace
	erase	erase		erase	erase	erase_after	erase	erase	erase	erase	erase	erase	erase	erase	erase				erase	erase	erase	erase	erase
	push_front				push_front	push_front	push_front																push_front
	prepend_range				prepend_range	prepend_range	prepend_range																prepend_range
	emplace_front				emplace_front	emplace_front	emplace_front																emplace_front
	pop_front				pop_front	pop_front	pop_front										pop	pop					pop_front
	push_back	push_back		push_back	push_back		push_back									push	push	push					push_back
	append_range	append_range		append_range	append_range		append_range									push_range	push_range	push_range					append_range
	emplace_back			emplace_back	emplace_back		emplace_back									emplace	emplace	emplace					emplace_back
	pop_back	pop_back		pop_back	pop_back		pop_back									pop							pop_back
	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap
	merge					merge	merge	merge	merge	merge	merge	merge	merge	merge	merge								merge
	extract							extract	extract	extract	extract	extract	extract	extract	extract								extract
リスト操作	splice					splice_after	splice																splice	リスト操作
	remove					remove	remove																remove
	remove_if					remove_if	remove_if																remove_if
	reverse					reverse	reverse																reverse
	unique					unique	unique																unique
	sort					sort	sort																sort
バケットとハッシュ	begin(size_type) cbegin(size_type)											begin(size_type) cbegin(size_type)	begin(size_type) cbegin(size_type)	begin(size_type) cbegin(size_type)	begin(size_type) cbegin(size_type)								begin(size_type) cbegin(size_type)	バケットとハッシュ
	end(size_type) cend(size_type)											end(size_type) cend(size_type)	end(size_type) cend(size_type)	end(size_type) cend(size_type)	end(size_type) cend(size_type)								end(size_type) cend(size_type)
	bucket_count											bucket_count	bucket_count	bucket_count	bucket_count								bucket_count
	max_bucket_count											max_bucket_count	max_bucket_count	max_bucket_count	max_bucket_count								max_bucket_count
	bucket_size											bucket_size	bucket_size	bucket_size	bucket_size								bucket_size
	bucket											bucket	bucket	bucket	bucket								bucket
	load_factor											load_factor	load_factor	load_factor	load_factor								load_factor
	max_load_factor											max_load_factor	max_load_factor	max_load_factor	max_load_factor								max_load_factor
	rehash											rehash	rehash	rehash	rehash								rehash
検索	count							count	count	count	count	count	count	count	count				count	count	count	count	count	検索
	find	find						find	find	find	find	find	find	find	find				find	find	find	find	find
	contains	contains						contains	contains	contains	contains	contains	contains	contains	contains				contains	contains	contains	contains	contains
	lower_bound							lower_bound	lower_bound	lower_bound	lower_bound								lower_bound	lower_bound	lower_bound	lower_bound	lower_bound
	upper_bound							upper_bound	upper_bound	upper_bound	upper_bound								upper_bound	upper_bound	upper_bound	upper_bound	upper_bound
	equal_range							equal_range	equal_range	equal_range	equal_range	equal_range	equal_range	equal_range	equal_range				equal_range	equal_range	equal_range	equal_range	equal_range
監視	key_comp							key_comp	key_comp	key_comp	key_comp								key_comp	key_comp	key_comp	key_comp	key_comp	監視
	value_comp							value_comp	value_comp	value_comp	value_comp								value_comp	value_comp	value_comp	value_comp	value_comp
	hash_function											hash_function	hash_function	hash_function	hash_function								hash_function
	key_eq											key_eq	key_eq	key_eq	key_eq								key_eq
アロケータ	get_allocator	get_allocator		get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator	get_allocator								get_allocator	アロケータ
アダプタ	extract																		extract	extract	extract	extract	extract	アダプタ
	replace																		replace	replace	replace	replace	replace
コンテナ		basic_string	array	vector	deque	forward_list	list	set	multiset	map	multimap	unordered_set	unordered_multiset	unordered_map	unordered_multimap	stack	queue	priority_queue	flat_set	flat_multiset	flat_map	flat_multimap	コンテナ
ヘッダ		<string>	<array>	<vector>	<deque>	<forward_list>	<list>	<set>		<map>		<unordered_set>		<unordered_map>		<stack>	<queue>		<flat_set>		<flat_map>		ヘッダ
		疑似コンテナ	シーケンスコンテナ					連想コンテナ				非順序連想コンテナ				コンテナアダプタ

• 注意：2つの異なる extract 行にある関数は、意味と構文が異なります

非メンバ関数テーブル

		疑似コンテナ	シーケンスコンテナ					連想コンテナ				非順序連想コンテナ				コンテナアダプタ
ヘッダ		<string>	<array>	<vector>	<deque>	<forward_list>	<list>	<set>		<map>		<unordered_set>		<unordered_map>		<stack>	<queue>		<flat_set>		<flat_map>		ヘッダ
コンテナ		basic_string	array	vector	deque	forward_list	list	set	multiset	map	multimap	unordered_set	unordered_multiset	unordered_map	unordered_multimap	stack	queue	priority_queue	flat_set	flat_multiset	flat_map	flat_multimap	コンテナ
非メンバ関数	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	operator==		operator==	operator==	operator==	operator==	operator==	非メンバ関数
	operator!= (C++20で削除)	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=	operator!=						operator!= (C++20で削除)
	operator< (C++20で削除)	operator<	operator<	operator<	operator<	operator<	operator<	operator<	operator<	operator<	operator<					operator<	operator<						operator< (C++20で削除)
	operator<= (C++20で削除)	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=	operator<=					operator<=	operator<=						operator<= (C++20で削除)
	operator> (C++20で削除)	operator>	operator>	operator>	operator>	operator>	operator>	operator>	operator>	operator>	operator>					operator>	operator>						operator> (C++20で削除)
	operator>= (C++20で削除)	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=	operator>=					operator>=	operator>=						operator>= (C++20で削除)
	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>					operator<=>	operator<=>		operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>	operator<=>
	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap	swap
	erase	erase		erase	erase	erase	erase																erase
	erase_if	erase_if		erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if				erase_if	erase_if	erase_if	erase_if	erase_if
コンテナ		basic_string	array	vector	deque	forward_list	list	set	multiset	map	multimap	unordered_set	unordered_multiset	unordered_map	unordered_multimap	stack	queue	priority_queue	flat_set	flat_multiset	flat_map	flat_multimap	コンテナ
ヘッダ		<string>	<array>	<vector>	<deque>	<forward_list>	<list>	<set>		<map>		<unordered_set>		<unordered_map>		<stack>	<queue>		<flat_set>		<flat_map>		ヘッダ
		疑似コンテナ	シーケンスコンテナ					連想コンテナ				非順序連想コンテナ				コンテナアダプタ

<, <=, >, >=, != 演算子は、それぞれ operator<=> と operator== から合成されます。

(C++20以降)

欠陥報告

以下の動作変更を伴う欠陥報告が、以前に公開されたC++標準に遡って適用されました。

DR	適用対象	公開された動作	正しい動作
LWG 51	C++98	コンテナのイテレータが無効化される可能性がある 任意のライブラリ操作によって	イテレータは無効化されるのは 指定された場合のみ

関連項目

C++ 名前付き要件

• コンテナ
• SequenceContainer
• ContiguousContainer
• ReversibleContainer
• AssociativeContainer
• AllocatorAwareContainer
• UnorderedAssociativeContainer

valarray	数値配列、配列マスク、および配列スライス (クラステンプレート)
basic_string	文字のシーケンスを格納し操作する (クラステンプレート)
basic_string_view (C++17)	読み取り専用の文字列ビュー (class template)