list

[C++] std::listの現在の要素数を知る方法

2025-01-18更新日: 2025-01-18

C++のstd::listクラスは、双方向リンクリストを実装するためのコンテナです。

このコンテナの現在の要素数を知るためには、size()メンバ関数を使用します。

size()は、リスト内の要素の数を返すため、要素数を簡単に取得できます。

この関数は定数時間で実行されるため、効率的に要素数を確認することが可能です。

ただし、std::listのsize()はC++11以降で定数時間の保証がされています。

目次から探す

std::listの要素数を知る方法
応用例
まとめ

std::listの要素数を知る方法

C++の標準ライブラリであるstd::listは、双方向リストを実装するためのコンテナです。

このコンテナの要素数を知る方法について解説します。

size()メソッドの使い方

std::listの要素数を取得する最も直接的な方法は、size()メソッドを使用することです。

このメソッドは、リスト内の要素数を返します。

#include <iostream>
#include <list>
int main() {
    std::list<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    // size()メソッドを使って要素数を取得
    std::cout << "要素数: " << numbers.size() << std::endl;
    return 0;
}

要素数: 5

この例では、std::listに5つの整数が含まれており、size()メソッドを使用してその要素数を取得しています。

empty()メソッドとの違い

empty()メソッドは、リストが空であるかどうかを確認するためのメソッドです。

size()メソッドとは異なり、要素数を返すのではなく、リストが空であればtrue、そうでなければfalseを返します。

#include <iostream>
#include <list>
int main() {
    std::list<int> numbers;
    // empty()メソッドを使ってリストが空かどうかを確認
    if (numbers.empty()) {
        std::cout << "リストは空です。" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "リストには要素があります。" << std::endl;
    }
    return 0;
}

リストは空です。

この例では、numbersリストが空であるため、empty()メソッドはtrueを返し、「リストは空です。」と出力されます。

std::listのイテレーションによる要素数の確認

std::listの要素数を確認するもう一つの方法は、イテレーションを用いることです。

これは、リストを手動で走査し、要素をカウントする方法です。

#include <iostream>
#include <list>
int main() {
    std::list<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    int count = 0;
    // イテレーションを使って要素数をカウント
    for (auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
        ++count;
    }
    std::cout << "要素数: " << count << std::endl;
    return 0;
}

要素数: 5

この例では、std::listをイテレーションし、各要素をカウントすることで要素数を確認しています。

size()メソッドを使うよりも冗長ですが、イテレーションの理解を深めるために有用です。

応用例

std::listの要素数を利用したさまざまな応用例について解説します。

これらの例は、実際のプログラムでのstd::listの活用方法を示しています。

std::listの要素数を条件にした処理

std::listの要素数を条件にして、特定の処理を実行することができます。

例えば、要素数が一定以上の場合にのみ処理を行うといったケースです。

#include <iostream>
#include <list>
int main() {
    std::list<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 要素数が3以上の場合に処理を実行
    if (numbers.size() >= 3) {
        std::cout << "要素数が3以上です。特定の処理を実行します。" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "要素数が3未満です。" << std::endl;
    }
    return 0;
}

要素数が3以上です。特定の処理を実行します。

この例では、numbersリストの要素数が3以上であるため、特定の処理が実行されます。

std::listの要素数を動的に変更する方法

std::listの要素数は、要素の追加や削除によって動的に変更することができます。

push_back()やpop_back()メソッドを使用して、要素を追加したり削除したりすることが可能です。

#include <iostream>
#include <list>
int main() {
    std::list<int> numbers;
    // 要素を追加
    numbers.push_back(1);
    numbers.push_back(2);
    numbers.push_back(3);
    std::cout << "要素数: " << numbers.size() << std::endl;
    // 要素を削除
    numbers.pop_back();
    std::cout << "要素数: " << numbers.size() << std::endl;
    return 0;
}

要素数: 3
要素数: 2

この例では、push_back()メソッドで要素を追加し、pop_back()メソッドで要素を削除することで、std::listの要素数を動的に変更しています。

std::listの要素数を用いたメモリ管理

std::listの要素数を利用して、メモリ管理を行うことも可能です。

例えば、要素数が一定数を超えた場合に古い要素を削除することで、メモリ使用量を制限することができます。

#include <iostream>
#include <list>
int main() {
    std::list<int> numbers;
    const size_t max_size = 5;
    // 要素を追加し、最大サイズを超えたら古い要素を削除
    for (int i = 1; i <= 10; ++i) {
        numbers.push_back(i);
        if (numbers.size() > max_size) {
            numbers.pop_front(); // 古い要素を削除
        }
    }
    std::cout << "リストの要素: ";
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}