C++ STLのqueue::swap()関数とは？構文・戻り値・サンプルコードをわかりやすく解説

本記事では、C++ STLにおけるqueue::swap()関数の動作、構文、そして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queue（キュー）とは？

queueは、C++ STLで定義されているシンプルなシーケンスコンテナ（データ構造）の一つで、FIFO（First In First Out：先入れ先出し）方式でデータの挿入と削除を行います。キュー内のデータは連続的に格納され、要素はキューの末尾に挿入され、先頭から順に取り除かれます。C++ STLにはあらかじめqueueのテンプレートが用意されており、通常のキューと同じ要領でデータの出し入れを行うことができます。

queue::swap()とは？

queue::swap()は、<queue>ヘッダファイルで宣言されているC++ STLの組み込み関数です。この関数は、2つのキューコンテナの中身を丸ごと入れ替えるために使用されます。引数として1つのパラメータを受け取ります。これは、呼び出し元のキューコンテナと内容を交換したい、もう一方のキューコンテナです。

なお、swap操作は要素を一つずつコピーするのではなく、内部データを直接入れ替えるため、非常に高速に動作するという特徴があります。

構文

myqueue1.swap(myqueue2);

この関数は、中身を入れ替えたい相手となるもう一方のキューコンテナを、1つのパラメータとして受け取ります。

戻り値

この関数は何も返しません（戻り値はvoid型です）。

使用例

入力: queue<int> odd = {1, 3, 5};
      queue<int> eve = {2, 4, 6};
出力:
      Odd: 2 4 6
      Eve: 1 3 5

上記のように、swap()を呼び出すと、oddとeveの2つのキューの中身が完全に入れ替わっていることが確認できます。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(){
    queue<int> Queue_1, Queue_2;
    for(int i=0 ;i<=5 ;i++){
        Queue_1.push(i);
    }
    for(int i=5 ;i<=10 ;i++){
        Queue_2.push(i);
    }
    //swap関数を呼び出す
    Queue_1.swap(Queue_2);
    cout<<"Queue_1の要素: ";
    while (!Queue_1.empty()){
        cout << ' ' << Queue_1.front();
        Queue_1.pop();
    }
    cout<<"\nQueue_2の要素: ";
    while (!Queue_2.empty()){
        cout << ' ' << Queue_2.front();
        Queue_2.pop();
    }
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

Element in Queue_1 are: 5 6 7 8 9 10
Element in Queue_2 are: 0 1 2 3 4 5

このように、Queue_1.swap(Queue_2)を呼び出した後は、Queue_1には元々Queue_2に格納されていた「5〜10」の要素が入り、Queue_2には元々Queue_1に格納されていた「0〜5」の要素が入っています。2つのキューの内容が効率的に入れ替わることがわかります。