C++で同じサイズの2つの配列を高速に交換する方法

この記事では、C++において同じサイズの2つの配列を素早く交換（スワップ）する方法について解説します。

要素を1つずつ手作業で入れ替える代わりに、標準ライブラリが提供する std::swap() を使えば、わずか1行のコードで2つの配列の中身を効率的に入れ替えることができます。

std::swap()とは

std::swap() は <utility> ヘッダーで定義されている関数で、2つのオブジェクトの値を交換します。配列に対して使用した場合、同じサイズ・同じ型であれば、各要素をまとめて交換してくれます。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <utility>
using namespace std;

int main() {
    int a[] = {1, 2, 3, 4};
    int b[] = {5, 6, 7, 8};
    int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

    // 配列aとbを丸ごと交換
    swap(a, b);

    cout << "a[] = ";
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cout << a[i] << ", ";

    cout << "\nb[] = ";
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cout << b[i] << ", ";

    return 0;
}

実行結果

a[] = 5, 6, 7, 8,
b[] = 1, 2, 3, 4,

実行結果からわかるように、swap(a, b) を呼び出すだけで、配列 a の中身が {5, 6, 7, 8} に、配列 b の中身が {1, 2, 3, 4} に完全に入れ替わっています。

ポイント

• std::swap() を使用するには <utility>（または <algorithm>）ヘッダーのインクルードが必要です。
• ループで要素を1つずつ入れ替える実装に比べ、コードが簡潔になり可読性も向上します。
• C++11以降では、配列に対する std::swap() は内部で効率的な処理が行われるため、パフォーマンス面でも安心して使えます。