【初心者向け】C++のStrings操作：std::basic_string::append_rangeで範囲連結

メソッドの定義

template<class InputIt>
void append_range(InputIt first, InputIt last);

このメソッドは、以下の引数を取ります。

last: 範囲の最後の要素の次のイテレータ
first: 範囲の最初の要素へのイテレータ

メソッドの動作

例として、以下のコードは、vector の内容を std::string に追加します。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

s.append_range(v.begin(), v.end());

// s は "abc" となる

メソッドの利点

append_range メソッドを使用する利点は次のとおりです。

可読性: コードが読みやすくなり、意図が明確になります。
汎用性: さまざまな種類の範囲をサポートするため、柔軟に使用できます。
効率性: 個々の要素をコピーする代わりに、範囲全体を一度にコピーすることで、パフォーマンスが向上します。

append_range メソッドを使用する際には、以下の点に注意する必要があります。

範囲が既存の文字列と重複する場合、重複した部分は追加されません。
範囲が空の場合、メソッドは何も行いません。
範囲内の要素が std::basic_string の要素と互換性があることを確認する必要があります。

std::basic_string クラスには、文字列を操作するためのさまざまなメソッドが用意されています。詳細については、C++ リファレンス () を参照してください。

std::basic_string::append_range メソッドは、C++ の "Strings" において、文字列を効率的に連結するために使用される便利なツールです。このメソッドを活用することで、コードをより読みやすく、効率的にすることができます。

C++20 以降では、std::ranges ライブラリの ranges::to 関数を使用して、範囲を std::basic_string に直接追加することもできます。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

ranges::to(v, s);

// s は "abc" となる

std::vector の内容を std::string に追加

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main() {
  std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
  std::string s;

  s.append_range(v.begin(), v.end());

  std::cout << s << std::endl;  // "abc" と出力

  return 0;
}

std::array の内容を std::string に追加

#include <iostream>
#include <array>
#include <string>

int main() {
  std::array<char, 3> a = {'d', 'e', 'f'};
  std::string s;

  s.append_range(a.begin(), a.end());

  std::cout << s << std::endl;  // "def" と出力

  return 0;
}

std::string の一部を別の std::string に追加

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
  std::string s1 = "Hello";
  std::string s2;

  s2.append_range(s1.begin() + 3, s1.end());

  std::cout << s2 << std::endl;  // "llo" と出力

  return 0;
}

カスタム範囲を std::string に追加

#include <iostream>
#include <string>
#include <iterator>

int main() {
  int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
  std::string s;

  // イテレータを使ってカスタム範囲を作成
  auto first = std::begin(arr);
  auto last = std::begin(arr) + 3;

  s.append_range(first, last);

  std::cout << s << std::endl;  // "123" と出力

  return 0;
}

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <ranges>

int main() {
  std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
  std::string s;

  ranges::to(v, s);

  std::cout << s << std::endl;  // "abc" と出力

  return 0;
}

コードを実行する前に、適切なヘッダーファイルを含めておくことを確認してください。
上記のコードは、コンパイラと標準ライブラリのバージョンによって異なる場合があります。

個々の要素をコピーする

最も基本的な方法は、ループを使用して範囲内の各要素を個別にコピーすることです。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

for (char c : v) {
  s.push_back(c);
}

利点

コードがシンプルで理解しやすい

欠点

std::basic_string::append_range よりも非効率

std::copy アルゴリズムを使用する

std::copy アルゴリズムを使用して、範囲内の要素を既存の文字列にコピーすることもできます。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

std::copy(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(s));

利点

std::basic_string::append_range よりも汎用性が高い

欠点

コードが冗長になる可能性がある

範囲ベースの for ループを使用する (C++11 以降)

C++11 以降では、範囲ベースの for ループを使用して、範囲内の各要素を既存の文字列に追加することができます。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

for (char c : v) {
  s += c;
}

利点

コードが簡潔で読みやすい

欠点

std::basic_string::append_range よりも非効率

std::ostringstream を使用する

std::ostringstream を使用して、範囲内の要素を文字列ストリームに挿入してから、そのストリームの内容を既存の文字列に追加することができます。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

std::ostringstream oss;
for (char c : v) {
  oss << c;
}

s = oss.str();

利点

柔軟性が高い

欠点

コードが冗長になる可能性がある

カスタム関数を使用する

独自のニーズに合わせたカスタム関数を作成することもできます。

std::vector<char> v = {'a', 'b', 'c'};
std::string s;

void append_range(std::string& s, const std::vector<char>& v) {
  for (char c : v) {
    s.push_back(c);
  }
}

append_range(s, v);

利点

コードを再利用しやすい

欠点

コードが冗長になる可能性がある

最適な方法の選択

最適な方法は、状況によって異なります。以下の要素を考慮する必要があります。

コードの再利用性
読みやすさ
汎用性
パフォーマンス

一般的には、std::basic_string::append_range が最も効率的で汎用性の高い方法ですが、コードが読みやすくなったり、再利用しやすくなったりする場合は、他の方法の方が適切な場合があります。

コードを実行する前に、適切なヘッダーファイルを含めておくことを確認してください。
上記の例は、あくまでも例であり、状況に応じて変更する必要があります。