Контейнер (програмування)

Навіщо варто використовувати контейнери, а не звичайні масиви:

• Контейнери дозволяють більш продуктивно створювати програмний код.
• Використання стандартних, добре перевірних класів контейнерів дозволяє програмісту створювати більш надійний код, і уникати типових помилок.
• Код стає більш зрозумілим для інших програмістів, ніж при роботі зі звичайними масивами.

Стандартні проблеми і помилки, які часто трапляються при використанні масивів[3]:

• При використанні індексованих масивів у мовах програмування системного рівня, такий як С чи C++, не існує перевірки, якщо індекс виходить за рамки масиву. Це зауваження не стосується багатьох мов, які вважаються простішими і більш захищеними від помилок програміста, таких як Pascal, Java тощо. Такі помилки важко відстежувати, адже в момент коли це трапляється ви можете отримати непередбачувану поведінку програми. Слід відмітити, що в деяких контейнерах, таких як std::vector, немає перевірки виходу за межі масиву, в методах доступу до елементів вектора.
• У мовах, які не мають автоматичного прибирання сміття, використання масивів часто потребує виділення пам'яті з купи, і в таких випадках програмісту необхідно власноруч подбати про те, щоб пам'ять виділена під масив була в кінці звільнена (враховуючи наявність всіх виключних ситуацій). Коли ви використовуєте контейнери, управління пам'яттю для вас відбувається автоматично.
• Ви не можете вставити елемент в середину масиву, або навіть додати один в кінець масиву, якщо ви не використовуєте динамічне виділення пам'яті для масиву, і навіть тоді вам доведеться виділяти пам'ять під новий масив і копіювати його елементи.
• Контейнери дозволяють вам звертатися до них за допомогою посилання чи за значенням, але масиви не дають вам такої можливості: до них завжди слід звертатися за посиланням. Якщо ви хочете зімітувати звернення до масиву за значенням, вам необхідно власноруч написати код, який явно копіює елементи масиву у коді, в тому числі знищувати ці копії, коли вони вже не потрібні. Все це відбувається автоматично, якщо ви використовуєте класи контейнерів.
• Якщо ваша функція має не статичний локальний масив, ви не можете повертати його за допомогою ключового слова return, але таке можливо при використанні об'єктів контейнерів.

Різні контейнери С++ мають різні переваги і недоліки, але для кожної конкретної задачі зазвичай один із них підходить краще — зрозуміліше, безпечніше, простіше в підтримці і часто навіть більш ефективний — ніж простий масив. Наприклад:

• краще використати std::map ніж писати власний код для таблиці пошуку.
• std::map також можна використати для розріджених масивів чи розріджених матриць.
• std::vector стандартний клас контейнеру, який дуже схожий на масив, але пропонує декілька додаткових можливостей, дозволяючи перевіряти межі масиву використовуючи метод at(), додавання і видалення елементів, автоматичне управління пам'яттю навіть у разі виникнення виключних ситуацій, можливість звертатися за значенням і за допомогою посилання.
• std::string також можна розглядати як клас контейнер, і він майже завжди набагато краще ніж масив символів.

Класи контейнерів не завжди підходять для всіх ситуацій, і іноді вам доведеться використовувати масиви. Зазвичай це трапляється рідко. В таких випадках можна створювати свій контейнер, в якому доведеться використовувати звичайний масив. Інтерфейсну частину контейнера слід створювати такою, щоб програміст, який користується цим класом не замислювався над тим, що відбувається з масивом всередині.