C++のreference_wrapperとは？基本的な使い方をわかりやすく解説

reference_wrapperとは

C++のstd::reference_wrapperは、参照（T&）をコピー構築可能かつコピー代入可能なオブジェクトでラップするクラステンプレートです。<functional>ヘッダーで定義されており、名前空間std内で提供されます。

std::reference_wrapperのインスタンスは本質的にはオブジェクトですが、暗黙的にT&へ変換することが可能です。そのため、基となる型を参照引数として受け取る関数に対して、通常のオブジェクトと同じように渡すことができます。

主な特徴

• コピー構築・コピー代入が可能な「参照のような」振る舞いを持つオブジェクト
• get()メンバ関数で保持している参照先へアクセスできる
• 通常の参照は配列の要素やSTLコンテナの要素にできないため、その代替手段として有用
• std::vector<std::reference_wrapper<T>>のように、参照をコンテナで一括管理できる

サンプルコード

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

int main () {
    char a = 'h', b = 'e', c = 'l', d = 'l', e = 'o', f = 'W', g = 'o', h = 'r', i = 'l', j = 'd';
    reference_wrapper<char> ref[] = {a, b, c, d, e, f, g, h, i, j}; // 参照の配列を作成
    for (char& s : ref)
        cout << s;
    cout << endl;
    return 0;
}

実行結果

helloWorld

コードの解説

このプログラムでは、10個のchar変数をreference_wrapper<char>型の配列に格納しています。範囲ベースforループでは、各要素が暗黙的にchar&へ変換されるため、元の変数に格納された値がそのまま順番に出力され、「helloWorld」という文字列が表示されます。

C++では、通常の参照は配列の要素として直接使用できないという制約があります。しかし、std::reference_wrapperを利用すれば、複数の変数への参照を1つの配列としてまとめて扱えるようになり、柔軟なデータ操作が可能になります。