C++ STLのmap::at()とmap::swap()の使い方を徹底解説！構文・パラメータ・実行例つき

本記事では、C++ STLにおけるmap::at()関数とmap::swap()関数の動作、構文、具体的な使用例について詳しく解説します。

C++ STLにおけるmapとは？

map（マップ）は連想コンテナの一種で、キー値とそれに対応する値（mapped value）のペアからなる要素を、特定の順序で格納できるコンテナです。mapコンテナ内部のデータは、常にキーに基づいて自動的にソートされます。また、map内の各要素の値には、重複しない一意のキーを通じてアクセスします。

map::at()とは？

map::at()関数は、C++ STLに標準で用意されている組み込み関数で、<map>ヘッダーファイル内で定義されています。at()は、mapコンテナ内の特定の要素にアクセスするために使用され、指定したキーに関連付けられた値への参照を返します。

もし指定したキーがmapコンテナ内のどのキーとも一致しない場合、この関数はout_of_range例外を送出します。

構文

map_name.at(key& k);

パラメータ

この関数は1つのパラメータを受け取ります。

• k − アクセスしたい要素のキー。

戻り値

検索対象であるキーkに関連付けられた値への参照を返します。

使用例

入力：

std::map<char, int> mymap;
mymap.insert({'a', 10});
mymap.insert({'b', 20});
mymap.insert({'c', 30});
mymap.at('b');

出力：

b:20

次に、実際に動作する完全なサンプルコードを見てみましょう。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    map<int, int> TP_1;
    map<int, int> TP_2;
    TP_1[1] = 10;
    TP_1[2] = 20;
    TP_1[3] = 30;
    TP_1[4] = 40;
    TP_2[5] = 50;
    TP_2[6] = 60;
    TP_2[7] = 70;
    cout << "Elements at TP_1[1] = " << TP_1.at(1) << endl;
    cout << "Elements at TP_1[2] = " << TP_1.at(2) << endl;
    cout << "Elements at TP_1[3] = " << TP_1.at(3) << endl;
    cout << "\nElements at TP_2[7] = " << TP_2.at(7) << endl;
    cout << "Elements at TP_2[5] = " << TP_2.at(5) << endl;
    return 0;
}

出力：

Elements at TP_1[1] = 10
Elements at TP_1[2] = 20
Elements at TP_1[3] = 30
Elements at TP_2[7] = 70
Elements at TP_2[5] = 50

map::swap()とは？

map::swap()関数も、C++ STLの組み込み関数で、<map>ヘッダーファイル内で定義されています。swap()は、2つのmapコンテナの内容を入れ替えるために使用されます。この関数は、両方のmapコンテナのサイズに関係なく、内容を交換できる点が特徴です。

この関数が呼び出されると、引数として渡された別のmapコンテナの内容と、呼び出し元のコンテナの内容を入れ替えます。

構文

map_name.swap(map& map_name2);

パラメータ

この関数は1つのパラメータを受け取ります。

• map_name2 − 呼び出し元のmapコンテナと内容を入れ替えたい、もう一方のmapコンテナのオブジェクト。

戻り値

この関数は何も返しません（void型）。

使用例

入力：

std::map<char, int> odd, eve;
odd.insert({'a', 1});
odd.insert({'b', 3});
odd.insert({'c', 5});
eve.insert({'d', 2});
eve.insert({'e', 4});
eve.insert({'f', 6});
odd.swap(eve);

出力：

Odd: d:2 e:4 f:6
Eve: a:1 b:3 c:5

続いて、swap()を使った完全なサンプルコードです。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    map<int, int> TP_1;
    map<int, int> TP_2;
    TP_1[1] = 10;
    TP_1[2] = 20;
    TP_1[3] = 30;
    TP_1[4] = 40;
    TP_2[5] = 50;
    TP_2[6] = 60;
    TP_2[7] = 70;
    swap(TP_1, TP_2);
    cout << "Elements of TP_1 after swap:\n" << "\tKEY\tELEMENT\n";
    for (auto i = TP_1.begin(); i != TP_1.end(); i++) {
        cout << "\t" << i->first << "\t" << i->second << '\n';
    }
    cout << "Elements of TP_2 after swap:\n" << "\tKEY\tELEMENT\n";
    for (auto i = TP_2.begin(); i != TP_2.end(); i++) {
        cout << "\t" << i->first << "\t" << i->second << '\n';
    }
    return 0;
}

出力：

Elements of TP_1 after swap:
KEY     ELEMENT
5       50
6       60
7       70
Elements of TP_2 after swap:
KEY     ELEMENT
1       10
2       20
3       30
4       40

まとめ

map::at()は、キーを指定してmap内の要素に安全にアクセスするための関数で、キーが存在しない場合はout_of_range例外を送出します。一方、map::swap()は、2つのmapコンテナの内容を効率よく入れ替えるための関数です。どちらも<map>ヘッダーに含まれており、mapを扱うプログラムにおいて非常に便利な機能なので、ぜひ活用してみてください。