STL で配列を繰り返し処理する - C++ プログラミング

PROGRAM

C++ の STL (Standard Template Library) には、配列の要素をひとつずつ取得して繰り返し処理する関数 std::for_each が用意されています。

これを使用することで、他の言語での for each や foreach 構文のような、要素をひとつずつ順次処理する構文と似た実装を C++ でもできるようになります。

ただし使い方は少し癖があって、std::for_each の引数として、開始位置と終了位置と、各要素毎に実行する処理を関数で渡す必要があります。

std::for_each 関数を使うためには algorithm ヘッダーを組み込む必要があります。

#include <algorithm>

こうすることで std::for_each を使う準備が整いました。

まずは std::for_each に渡す関数を C 言語の関数を使って定義する方法です。

関数は、配列の各要素を 1 つずつ受け取って処理できる関数であればいいので、たとえば配列の要素が CMyClass 型の場合には、ヘッダーファイルのクラス定義よりも外側か、実装ファイル内で、次のようにヘッダーを定義します。

void functionForEach(const CMyClass& element);

この関数を他で使用する予定がない場合は、ヘッダーファイルへの実装ではなく、クラスの実装ファイル内に無名名前空間を使って定義するのが混乱しにくいと思います。

このようにして定義した関数を、次のようにして std::for_each の引数に渡します。

ここで今回、繰り返し処理を行う配列は STL の std::vector を使った CMyClass 配列を vector という名前で定義してあるものとします。

std::for_each(vector.begin(), vector.end(), ::functionForEach);

このように、今回の例であれば std::vector の開始位置 (begin) と終了位置 (end) と一緒に、開始位置から終了位置のひとつ手前までの要素に対して、functionForEach 関数を順番に実行することができます。

ここで functionForEach 関数の前に "::" という記号を付けていますが、これは今回、この関数がグローバルスコープに定義されているので、それを明示するために付けてあります。

なお、上の例では std::vector を渡しましたが、通常の C 配列を渡すこともできます。

その場合は、開始位置は配列の先頭アドレスでいいのですが、終了位置は最後の要素のひとつ先のアドレス（先頭アドレス＋要素の数）を渡す必要があるところに注意します。

std::for_each に渡す関数を、クラスのメソッドにしたい場合は、static で定義されたメソッドを使います。

static void functionForEach(const CMyClass& element);

クラスにこのようなメソッドを持たせることで、次のようにして std::for_each 関数を実行できます。

std::for_each(vector.begin(), vector.end(), CMyClass::functionForEach);

自分自身に定義した static メソッドの場合は、クラス名とスコープ解決演算子 (CMyClass::) は省略できます。

なお、static 指定されていないメソッドの場合、std::for_each では呼び出し元のインスタンスを指定できず、"error C2064: 1 引数を取り込む関数には評価されません。" というコンパイルエラーになるようでした。

C++11 のラムダ式を使って std::for_each で実行する関数を指定することもできます。

std::for_each(vector.begin(), vector.end(), [](const CMyClass& element) { std::cout << element.toString() << std::endl; });

このようにして、各要素毎に実行する内容を関数として定義しなくても、ラムダ式で実行したい関数を直接指定できます。