方法: C++/CLI で配列を使用する

[アーティクル]
03/12/2013

ここでは C++/CLIに、配列を使用する方法について説明します。

次元の配列

次の例では、参照値とネイティブポインター型の次元の配列を作成する方法を示します。また、関数から次元の配列を返す方法、および関数に引数として次元の配列を渡す方法を示します。

// mcppv2_sdarrays.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

#define ARRAY_SIZE 2

value struct MyStruct {
   int m_i;
};

ref class MyClass {
public:
   int m_i;
};

struct MyNativeClass {
   int m_i;
};

// Returns a managed array of a reference type.
array<MyClass^>^ Test0() {
   int i;
   array< MyClass^ >^ local = gcnew array< MyClass^ >(ARRAY_SIZE);

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      local[i] = gcnew MyClass;
      local[i] -> m_i = i;
   }
   return local;
}


// Returns a managed array of Int32.
array<Int32>^ Test1() {
   int i;
   array< Int32 >^ local = gcnew array< Int32 >(ARRAY_SIZE);

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      local[i] = i + 10;
   return local;
}


// Modifies an array.
void Test2(array< MyNativeClass * >^ local) {
   for (int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      local[i] -> m_i = local[i] -> m_i + 2;
}

int main() {
   int i;

   // Declares an array of user-defined reference types
   // and uses a function to initialize.
   array< MyClass^ >^ MyClass0;
   MyClass0 = Test0();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass0[{0}] = {1}", i, MyClass0[i] -> m_i);
   Console::WriteLine();


   // Declares an array of value types and uses a function to initialize.
   array< Int32 >^ IntArray;
   IntArray = Test1();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("IntArray[{0}] = {1}", i, IntArray[i]);
   Console::WriteLine();


   // Declares and initializes an array of user-defined 
   // reference types.
   array< MyClass^ >^ MyClass1 = gcnew array< MyClass^ >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyClass1[i] = gcnew MyClass;
      MyClass1[i] -> m_i = i + 20;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass1[{0}] = {1}", i, MyClass1[i] -> m_i);
   Console::WriteLine();


   // Declares and initializes an array of pointers to a native type.
   array< MyNativeClass * >^ MyClass2 = gcnew array< 
      MyNativeClass * >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyClass2[i] = new MyNativeClass();
      MyClass2[i] -> m_i = i + 30;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass2[{0}] = {1}", i, MyClass2[i]->m_i);
   Console::WriteLine();

   Test2(MyClass2);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass2[{0}] = {1}", i, MyClass2[i]->m_i);
   Console::WriteLine();

   delete[] MyClass2[0];
   delete[] MyClass2[1];

   // Declares and initializes an array of user-defined value types.
   array< MyStruct >^ MyStruct1 = gcnew array< MyStruct >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyStruct1[i] = MyStruct();
      MyStruct1[i].m_i = i + 40;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyStruct1[{0}] = {1}", i, MyStruct1[i].m_i);
}

出力

次の例は、下限のマネージ配列の集約の初期化を実行する方法を示します。

// mcppv2_sdarrays_aggregate_init.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

ref class G {
public:
   G(int i) {}
};

value class V {
public:
   V(int i) {}
};

class N {
public:
   N(int i) {}
};

int main() {
   // Aggregate initialize a single-dimension managed array.
   array<String^>^ gc1 = gcnew array<String^>{"one", "two", "three"};
   array<String^>^ gc2 = {"one", "two", "three"};

   array<G^>^ gc3 = gcnew array<G^>{gcnew G(0), gcnew G(1), gcnew G(2)};
   array<G^>^ gc4 = {gcnew G(0), gcnew G(1), gcnew G(2)};   

   array<Int32>^ value1 = gcnew array<Int32>{0, 1, 2};
   array<Int32>^ value2 = {0, 1, 2};

   array<V>^ value3 = gcnew array<V>{V(0), V(1), V(2)};
   array<V>^ value4 = {V(0), V(1), V(2)};

   array<N*>^ native1 = gcnew array<N*>{new N(0), new N(1), new N(2)};
   array<N*>^ native2 = {new N(0), new N(1), new N(2)};
}

出力

この例では、複数のディメンションのマネージ配列の集約の初期化を実行する方法を示しています:

// mcppv2_mdarrays_aggregate_initialization.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

ref class G {
public:
   G(int i) {}
};

value class V {
public:
   V(int i) {}
};

class N {
public:
   N(int i) {}
};

int main() {
   // Aggregate initialize a multidimension managed array.
   array<String^, 2>^ gc1 = gcnew array<String^, 2>{ {"one", "two"}, 
       {"three", "four"} };
   array<String^, 2>^ gc2 = { {"one", "two"}, {"three", "four"} };

   array<G^, 2>^ gc3 = gcnew array<G^, 2>{ {gcnew G(0), gcnew G(1)}, 
       {gcnew G(2), gcnew G(3)} };
   array<G^, 2>^ gc4 = { {gcnew G(0), gcnew G(1)}, {gcnew G(2), gcnew G(3)} };

   array<Int32, 2>^ value1 = gcnew array<Int32, 2>{ {0, 1}, {2, 3} };
   array<Int32, 2>^ value2 = { {0, 1}, {2, 3} };

   array<V, 2>^ value3 = gcnew array<V, 2>{ {V(0), V(1)}, {V(2), V(3)} };
   array<V, 2>^ value4 = { {V(0), V(1)}, {V(2), V(3)} };

   array<N*, 2>^ native1 = gcnew array<N*, 2>{ {new N(0), new N(1)}, 
      {new N(2), new N(3)} };
   array<N*, 2>^ native2 = { {new N(0), new N(1)}, {new N(2), new N(3)} };
}

ジャグ配列

ここでは、参照、値、およびネイティブポインター型のマネージ配列の次元の配列を作成する方法を示します。また、関数からマネージ配列の次元の配列を返す方法、および関数に引数として次元の配列を渡す方法を示します。

// mcppv2_array_of_arrays.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

#define ARRAY_SIZE 2

value struct MyStruct {
   int m_i;
};

ref class MyClass {
public:
   int m_i;
};

// Returns an array of managed arrays of a reference type.
array<array<MyClass^>^>^ Test0() {
   int size_of_array = 4;
   array<array<MyClass^>^>^ local = gcnew 
      array<array<MyClass^>^>(ARRAY_SIZE);

   for (int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++, size_of_array += 4) {
      local[i] = gcnew array<MyClass^>(size_of_array);
      for (int k = 0; k < size_of_array ; k++) {
         local[i][k] = gcnew MyClass;
         local[i][k] -> m_i = i;
      }
   }

   return local;
}

// Returns a managed array of Int32.
array<array<Int32>^>^ Test1() {
   int i;
   array<array<Int32>^>^ local = gcnew array<array< Int32 >^>(ARRAY_SIZE);

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      local[i] = gcnew array< Int32 >(ARRAY_SIZE);
         for ( int j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++ ) 
            local[i][j] = i + 10;
   }
   return local;
}

int main() {
   int i, j;

   // Declares an array of user-defined reference types
   // and uses a function to initialize.
   array< array< MyClass^ >^ >^ MyClass0;
   MyClass0 = Test0();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      for ( j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++ ) 
         Console::WriteLine("MyClass0[{0}] = {1}", i, MyClass0[i][j] -> m_i);
   Console::WriteLine();


   // Declares an array of value types and uses a function to initialize.
   array< array< Int32 >^ >^ IntArray;
   IntArray = Test1();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      for (j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++)
      Console::WriteLine("IntArray[{0}] = {1}", i, IntArray[i][j]);
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of user-defined value types.
   array< MyStruct >^ MyStruct1 = gcnew array< MyStruct >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyStruct1[i] = MyStruct();
      MyStruct1[i].m_i = i + 40;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine(MyStruct1[i].m_i);
}

出力

次の例は、ジャグ配列と集約の初期化を実行する方法を示します。

// mcppv2_array_of_arrays_aggregate_init.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
#define ARRAY_SIZE 2
int size_of_array = 4;
int count = 0;

ref class MyClass {
public:
   int m_i;
};

struct MyNativeClass {
   int m_i;
};

int main() {
   // Declares an array of user-defined reference types
   // and performs an aggregate initialization.
   array< array< MyClass^ >^ >^ MyClass0 = gcnew array<array<MyClass^>^> {
      gcnew array<MyClass^>{ gcnew MyClass(), gcnew MyClass() },
      gcnew array<MyClass^>{ gcnew MyClass(), gcnew MyClass() }
   };

   for ( int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++, size_of_array += 4 )
      for ( int k = 0 ; k < ARRAY_SIZE ; k++ )
         MyClass0[i][k] -> m_i = i;

   for ( int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++ )
      for ( int j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++ ) 
         Console::WriteLine("MyClass0[{0}] = {1}", i, MyClass0[i][j] -> m_i);
   Console::WriteLine();

   // Declares an array of value types and performs an aggregate initialization.
   array< array< Int32 >^ >^ IntArray = gcnew array<array< Int32 >^> {
      gcnew array<Int32>{1,2},
      gcnew array<Int32>{3,4,5}
   };

   for each ( array<int>^ outer in IntArray ) {
      Console::Write("["); 

      for each( int i in outer )
         Console::Write(" {0}", i);

      Console::Write(" ]");
      Console::WriteLine();
   }
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of pointers to a native type.
   array<array< MyNativeClass * >^ > ^ MyClass2 = 
      gcnew array<array< MyNativeClass * > ^> {
         gcnew array<MyNativeClass *>{ new MyNativeClass(), new MyNativeClass() },
         gcnew array<MyNativeClass *>{ new MyNativeClass(), new MyNativeClass(), new MyNativeClass() }
      };

   for each ( array<MyNativeClass *> ^ outer in MyClass2 )
      for each( MyNativeClass* i in outer )
         i->m_i = count++;

   for each ( array<MyNativeClass *> ^ outer in MyClass2 ) {
      Console::Write("[");
      for each( MyNativeClass* i in outer )
         Console::Write(" {0}", i->m_i);
      Console::Write(" ]");
      Console::WriteLine();
   }
   Console::WriteLine();


   // Declares and initializes an array of two-dimensional arrays of strings.
   array<array<String ^,2> ^> ^gc3 = gcnew array<array<String ^,2> ^>{ 
      gcnew array<String ^>{ {"a","b"}, {"c", "d"}, {"e","f"} },
      gcnew array<String ^>{ {"g", "h"} } 
   };

   for each ( array<String^, 2> ^ outer in gc3 ){
      Console::Write("[");
      for each( String ^ i in outer )
         Console::Write(" {0}", i);
      Console::Write(" ]");
      Console::WriteLine();
   }
}

出力

テンプレート型のパラメーターとしてのマネージ配列

この例では、テンプレートのパラメーターとしてマネージ配列を使用する方法を示しています:

// mcppv2_template_type_params.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
template <class T> 
class TA {
public:
   array<array<T>^>^ f() {
      array<array<T>^>^ larr = gcnew array<array<T>^>(10);
      return larr;
   }
};

int main() {
   int retval = 0;
   TA<array<array<Int32>^>^>* ta1 = new TA<array<array<Int32>^>^>();
   array<array<array<array<Int32>^>^>^>^ larr = ta1->f();
   retval += larr->Length - 10;
   Console::WriteLine("Return Code: {0}", retval);
}

出力

マネージ配列の typedef

この例は、マネージの typedef を整列させる方法を示しています:

// mcppv2_typedef_arrays.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
ref class G {};

typedef array<array<G^>^> jagged_array;

int main() {
   jagged_array ^ MyArr = gcnew jagged_array (10);
}

配列の並べ替え

標準 C++ の配列とは異なり、マネージ配列には共通の動作を継承する配列の基本クラスから暗黙的に派生します。例は、配列内の項目の並べ替えに使用できる Sort のメソッドです。

基本的な組み込み型を含む配列の場合、Sort のメソッドを呼び出します。並べ替え基準をオーバーライドできる複合型の配列で並べ替える場合行うことが必要です。この場合、配列の要素の型は IComparable::CompareTo のメソッドを実装する必要があります。

// array_sort.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

int main() {
   array<int>^ a = { 5, 4, 1, 3, 2 };
   Array::Sort( a );
   for (int i=0; i < a->Length; i++)
      Console::Write("{0} ", a[i] );
}

カスタム条件を使用して配列の並べ替え

基本的な組み込み型を含む配列を並べ替えるには、Array::Sort のメソッドを呼び出します。ただし、複合型をまたは既定の並べ替え基準をオーバーライドするには格納された配列を並べ替えるには、IComparable::CompareTo のメソッドをオーバーライドします。

次の例では、という名前の Element 構造体は IComparableから派生し、並べ替え基準として 2 個の整数の平均を使用する CompareTo のメソッドを提供するために書き込まれます。

using namespace System;

value struct Element : public IComparable {
   int v1, v2;

   virtual int CompareTo(Object^ obj) {
      Element^ o = dynamic_cast<Element^>(obj);
      if (o) {
         int thisAverage = (v1 + v2) / 2;
         int thatAverage = (o->v1 + o->v2) / 2;
         if (thisAverage < thatAverage)
            return -1;
         else if (thisAverage > thatAverage)
            return 1;
         return 0;
         }
      else
         throw gcnew ArgumentException
      ("Object must be of type 'Element'");
   }
};

int main() {
   array<Element>^ a = gcnew array<Element>(10);
   Random^ r = gcnew Random;

   for (int i=0; i < a->Length; i++) {
      a[i].v1 = r->Next() % 100;
      a[i].v2 = r->Next() % 100;
   }

   Array::Sort( a );
   for (int i=0; i < a->Length; i++) {
      int v1 = a[i].v1;
      int v2 = a[i].v2;
      int v = (v1 + v2) / 2;
      Console::WriteLine("{0}  (({1}+{2})/2) ", v, v1, v2);
   }
}

配列の共変性

指定された参照のクラスの 17 B は、型の B の配列変数に直接または間接基本クラスの B がある、型の 17 B の配列再配置できます。

// clr_array_covariance.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

int main() {
   // String derives from Object.
   array<Object^>^ oa = gcnew array<String^>(20);
}

配列要素への代入は配列の動的割り当て型と互換性があります。型に互換性がある配列要素への代入は System::ArrayTypeMismatchException をスローします。

配列の共変性は、値クラスの型の配列には適用されません。たとえば、Int32 の配列は Object^ の配列にボックス化を使用して、変換することはできません。

// clr_array_covariance2.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

ref struct Base { int i; };
ref struct Derived  : Base {};
ref struct Derived2 : Base {};
ref struct Derived3 : Derived {};
ref struct Other { short s; };

int main() {
   // Derived* d[] = new Derived*[100];
   array<Derived^> ^ d = gcnew array<Derived^>(100);

   // ok by array covariance
   array<Base ^> ^  b = d;

   // invalid
   // b[0] = new Other;

   // error (runtime exception)
   // b[1] = gcnew Derived2;

   // error (runtime exception),
   // must be "at least" a Derived.
   // b[0] = gcnew Base;

   b[1] = gcnew Derived;
   b[0] = gcnew Derived3;
}

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