Сравнение std::array и QVector: какой контейнер выбрать?

В C++ и Qt есть множество контейнеров для хранения данных. Два часто используемых варианта — это std::array из STL и QVector из Qt. Оба обеспечивают удобный доступ к элементам и поддержку итераторов, но их философия и предназначение различаются. В этой статье мы разберем различия, преимущества и сценарии использования std::array и QVector.

Содержание

Краткое описание

`std::array`

Находится в <array>
Фиксированный размер на этапе компиляции
Обертка над C-массивом с интерфейсом STL
Очень легкий и быстрый

`QVector`

Находится в <QVector>
Динамический размер — может расти и уменьшаться
Оптимизирован под Qt (включая QObject-совместимые типы)
Использует аллокатор памяти

Синтаксис и базовые различия

Объявление

std::array<int, 3> a = {1, 2, 3};   // Размер фиксирован и задан при компиляции
QVector<int> v = {1, 2, 3};         // Размер может изменяться в рантайме

Табличное сравнение

Характеристика	`std::array`	`QVector`
Размер	Фиксированный	Динамический
Производительность	Очень высокая (stack-based)	Высокая, но с аллокацией
Место хранения	В стеке	В куче (heap)
Совместимость с STL	Полная	Ограниченная (Qt-специфичные типы)
Поддержка сериализации	Нет	Да (`QDataStream`, `QJsonArray`)
Интеграция с Qt (модель/вью)	Нет	Отличная
Метод добавления элементов	Нет (`resize` невозможен)	Есть (`append()`, `push_back()`)
Использование с `QObject`	Нежелательно	Предпочтительно
Инициализация по умолчанию	Все элементы инициализируются	Не всегда (можно с `fill()`)

Примеры

Сортировка

std::array<int, 3> a = {3, 1, 2};
std::sort(a.begin(), a.end());

QVector<int> v = {3, 1, 2};
std::sort(v.begin(), v.end());

Добавление элементов

// std::array — нельзя добавить новый элемент:
a[0] = 5; // ok
// a.push_back(6); // ошибка компиляции

// QVector:
v.append(4); // ok

Когда использовать `std::array`

Выбор std::array оправдан, если:

Размер данных известен заранее и не меняется
Требуется максимальная производительность (в стеке)
Вы не используете Qt-функциональность
Вы пишете чистый C++ (без Qt) или кроссплатформенный модуль

Когда использовать `QVector`

Используйте QVector, если:

Длина данных может меняться в рантайме
Вы работаете с QObject, QString, QVariant, QJson, сериализацией и т.п.
Данные нужно легко передавать между компонентами Qt
Используется отображение в QTableView, QListView, или через QAbstractItemModel

Важные замечания

std::array не подходит для хранения динамических данных. Попытка изменить размер приведёт к ошибке компиляции.
QVector использует copy-on-write (COW), что делает копии очень дешевыми до тех пор, пока не производится запись.

Вы хотите…	Выбор
Максимальная скорость и фиксированный размер	`std::array`
Гибкость, работа с Qt-типами	`QVector`
Использовать STL-алгоритмы без Qt	`std::array`
Хранить данные в `QAbstractListModel`	`QVector`

Итог прост: std::array — для производительности и контроля, QVector — для гибкости и интеграции с Qt.