static array

static array (tsz. static arrays)

1. (informatika) A statikus tömb C++-ban egy olyan adatszerkezet, amely egy fix méretű, egységes típusú elemekből álló sorozatot tartalmaz. A mérete a fordítás idején ismert, és a memóriában egy összefüggő blokkban van tárolva. A “statikus” szó ebben a kontextusban nem feltétlenül a static kulcsszóra utal (bár azzal is kombinálható), hanem arra, hogy a méret és a memóriafoglalás nem változik futás közben.

T típusú_tömb_neve;

• T típusú: az elemek típusa (pl. int, double, char, stb.)
• méret: pozitív egész szám, amely megadja a tömb méretét

int szamok;  // 5 elemű egész számokat tároló tömb

A tömb elemei inicializálhatók deklaráláskor:

int szamok = {1, 2, 3, 4, 5};

Ha kevesebb értéket adunk meg, mint a tömb mérete, a maradék elemek 0-ra (alapértelmezett értékre) lesznek inicializálva:

int szamok = {1, 2};  // szamok..szamok = 0

Ha a méretet nem adjuk meg explicit, a fordító azt az initializer listából származtatja:

int szamok = {1, 2, 3, 4, 5};  // automatikusan 5 elemű lesz

A statikus tömb stack-en (veremmemóriában) kerül lefoglalásra (ha nem használjuk a static kulcsszót).

Ha static kulcsszóval deklaráljuk, akkor a tömb data segment-ben (adat szegmens) vagy BSS szegmensben helyezkedik el, és a program teljes élettartama alatt létezik.

Példa:

static int szamok;  // program teljes futása alatt létezni fog

A tömb elemei indexeléssel érhetők el, nullától kezdődően:

szamok = 10;
int x = szamok;

Fontos: nincs automatikus bounds checking (határvizsgálat). Ha szamok-öt próbálsz elérni, az undefined behavior (nem definiált viselkedés).

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    std::cout << szamok << std::endl;
}

for (int ertek : szamok) {
    std::cout << ertek << std::endl;
}

A tömb méretét (elem számát) fordítási időben ki tudjuk számolni:

int meret = sizeof(szamok) / sizeof(szamok);

• sizeof(szamok) → az egész tömb bájtban mért mérete
• sizeof(szamok) → egyetlen elem bájtban mért mérete
• az osztás eredménye: hány elem van a tömbben

Statikus tömböt általában akkor használunk, ha:

• A tömb mérete ismert a fordítás idején
• Fix méretű adathalmazt akarunk reprezentálni
• Nagy teljesítmény a cél (stack nagyon gyors)

Példák:

• lookup table (pl. szinuszértékek előre kiszámítva)
• napok nevei:

const char* napok = {"Hetfo", "Kedd", "Szerda", "Csutortok", "Pentek", "Szombat", "Vasarnap"};

C++-ban statikus tömb lehet többdimenziós is.

Példa 2D tömbre:

int matrix;  // 3 sor, 4 oszlop

Inicializálás:

int matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6}
};

Elem elérés:

matrix = 42;  // 2. sor 3. elem

Iterálás:

for (int i = 0; i < 2; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        std::cout << matrix << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

Ha a tömböt függvényen belül static-ként deklaráljuk:

void f() {
    static int tomb;
}

• A tomb nem a stacken, hanem a data segment-ben lesz.
• Az értékei a függvényhívások között is megmaradnak.
• Az első híváskor inicializálódik.

Példa:

void szamlalo() {
    static int count = 0;
    count++;
    std::cout << count << std::endl;
}

1. Indexelési hiba:

   • szamok → nem létezik, mivel az indexelés 0..4-ig tart.

2. Elfelejtett inicializálás:

   • Nem inicializált stack tömb tartalma random garbage.

3. Túl nagy stack tömb:

   • Nagy méretű tömb stacken → stack overflow hibát okozhat.

   Pl.:

   int nagyTomb;  // veszélyes, inkább dinamikus tömb kellene
   

C++11-től a std::array az STL-ből egy jobb alternatíva statikus tömb helyett:

#include <array>

std::array<int, 5> szamok = {1, 2, 3, 4, 5};

Előnyök:

• Mérete fordítási időben ismert, de típusként kezelhető
• Van .size(), .at(), .begin(), .end(), stb.
• Bounds checking .at() esetén

• Ha kis méretű, fix méretű adathalmazt akarsz.
• Ha a teljesítmény kulcsfontosságú.
• Ha memóriahasználat determinisztikus kell legyen.

Ha flexibilitás kell → std::vector vagy std::array jobb választás.

• static array - Szótár.net (en-hu)
• static array - Sztaki (en-hu)
• static array - Merriam–Webster
• static array - Cambridge
• static array - WordNet
• static array - Яндекс (en-ru)
• static array - Google (en-hu)
• static array - Wikidata
• static array - Wikipédia (angol)