STL array 兼容 C 风格数组

array 是一个数组，对 C-style 的数组的封装（int arr[] = {10, 20, 30}）

为什么C++要对 C 风格的数组进行封装？而不是直接使用C风格数组？
array 是对C数组封装，array 是 C++ 风格定长数组。几乎所有的标准容器（支持遍历的）都可以通过 begin、end 方法来获得，而C风格的数组是没有 begin 和 end 方法。

template<class T>
void print_container(T& container)
{
	for (auto it = container.begin(); it != container.end(); ++it)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test01()
{
	vector<int> v = { 10, 20, 30 };
	print_container(v);

	// 恰好我手里容器是原生C风格的容器
	// 如何让C风格数组容器拥有C++标准容器拥有的那些方法呢？
	// C++ 就增加 array 类，该类内部封装了C风格数组。提供了标准容器所需要一些接口。
	// int arr[] = { 10, 20, 30 };
	// print_container(arr);
	// 在C++中我们创建定长数组时，就可以使用 array 容器
	// array<类型，长度>
	array<int, 5> arr = { 10, 20, 30, 40, 50 };
	print_container(arr);
}


// 2. array 容器的创建
void test02()
{
	// a1 容器中的元素是没有被初始化
	array<int, 5> a1;

	// array 类内部没有构造函数
	// 将 10 20 30 逐个字节拷贝到 array 类内部定义的数组中
	array<int, 3> a2 = { 10, 20, 30 };  // int arr[3] = { 10, 20, 30 };
}

// 3. array 容器元素访问
void test03()
{
	array<int, 5> arr = { 10, 20, 30, 40, 50 };
	// 访问指定位置（下标）的元素
	cout << arr[0] << endl;    // 下标运算符必须配合类对象才能使用
	cout << arr.at(0) << endl; // 假设：是对象指针->at(0)
	// data 函数返回 array 类内部数组的指针。
	cout << arr.data()[0] << endl;
	cout << get<0>(arr) << endl;   // get 是一个全局函数，模板参数编写下标（不能是变量），括号中写容器对象

	// 访问首尾元素
	// front 返回数组中第一个元素的引用，back 返回数组中最后一个元素的引用
	cout << arr.front() << " " << arr.back() << endl;
	arr.front() = 100;
	arr.back() = 200;
	cout << arr.front() << " " << arr.back() << endl;
}

// 4. array 容器遍历
void test04()
{
	array<int, 5> arr = { 10, 20, 30, 40, 50 };

	// for 循环遍历
	for (array<int, 5>::iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) cout << *it << " ";
	cout << endl;

	for (auto it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) cout << *it << " ";
	cout << endl;

	for (auto value : arr) cout << value << " ";
	cout << endl;

	// size 返回容器中元素的个数，标准容器的函数
	for (size_t i = 0; i < arr.size(); ++i)
	{
		cout << arr[i] << " ";
		// cout << arr.at(i) << " ";
		// cout << arr.data()[i] << " ";
		// 以下写法错误，get 函数的模板参数不能是变量，必须是一个编译期常量
		// cout << get<i>(arr);
	}
	cout << endl;

	// for_each 算法遍历
	for_each(arr.begin(), arr.end(), [](int val) { cout << val << " "; });
	cout << endl;
}

// 5. array 容器填充、交换
void test05()
{
	array<int, 5> arr = { 10, 20, 30, 40, 50 };
	// fill 函数可以将容器中所有的值修改指定的某个值
	for_each(arr.begin(), arr.end(), [](int val) { cout << val << " "; });
	cout << endl;
	arr.fill(100);
	for_each(arr.begin(), arr.end(), [](int val) { cout << val << " "; });
	cout << endl;

	// swap 函数交换两个 array 容器中元素的值
	array<int, 5> arr2 = { 100, 200, 300, 400, 500 };
	arr2.swap(arr);

	cout << "----------" << endl;

	for_each(arr.begin(), arr.end(), [](int val) { cout << val << " "; });
	cout << endl;

	for_each(arr2.begin(), arr2.end(), [](int val) { cout << val << " "; });
	cout << endl;
}

// 6. array 容器比较
void test06()
{
	array<int, 5> arr1 = { 10, 20, 30, 40, 50 };
	array<int, 5> arr2 = { 10, 20, 30, 40, 50 };

	// array 容器直接支持 == 比较，判断两个容器中是否全部的元素都一样
	cout << boolalpha << (arr1 == arr2) << endl;
}

// 假设：容器中存放的是自定义类型。
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		m_age = age;
		m_name = name;
	}

	bool operator==(const Person& person) const
	{
		return (m_name == person.m_name && m_age == person.m_age);
	}

public:
	string m_name;
	int m_age;
};


void test07()
{
	// arr1 中的每一个元素和 arr2 中的每一个元素进行比较。
	// 问题：编译器不知道 Person 类型对象如何进行比较。
	// 给 Person 重载一个比较规则。
	array<Person, 2> arr1 = { Person("aaa", 10), Person("bbb", 20) };
	array<Person, 2> arr2 = { Person("aaa", 10), Person("bbb", 20) };
	cout << boolalpha << (arr1 == arr2) << endl;
}

// 如果容器中存放的是对象指针，此时应该怎么处理？
bool operator==(array<Person*, 2>& arr1, array<Person*, 2>& arr2)
{
	cout << "带对象指针的数组比较" << endl;
	for (size_t i = 0; i < arr1.size(); ++i)
	{
		if (arr1[i]->m_name != arr2[i]->m_name || arr1[i]->m_age != arr2[i]->m_age)
		{
			return false;
		}
	}

	return true;
}
void test08()
{
	// array 比较指针的值是否相等
	// 只能是自己重载比较规则
	array<Person*, 2> arr1 = { new Person("aaa", 10), new Person("bbb", 20) };
	array<Person*, 2> arr2 = { new Person("aaa", 10), new Person("bbb", 20) };
	cout << boolalpha << (arr1 == arr2) << endl;
}