Как преобразовать std::vector в обычный массив (C-style array) в C++?

Два основных способа: data() и &vec[0]

Оба способа дают вам указатель на первый элемент внутреннего буфера вектора. Разница — в удобстве и читаемости кода.

1. Метод std::vector::data() (рекомендуемый)

Начиная с C++11, у вектора есть метод data(), который возвращает T* — указатель на внутренний массив. Это самый прямой и безопасный способ:

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
int* arr = vec.data();
process_array(arr, vec.size());

Для пустого вектора data() вернет nullptr, что защищает от разыменования нулевого указателя.

2. Оператор &vec[0] (классический, но с оговорками)

Старый способ — взять адрес первого элемента через operator[]:

int* arr = &vec[0];
process_array(arr, vec.size());

Важно: Этот способ небезопасен для пустого вектора (vec.size() == 0), так как vec[0] — это неопределенное поведение (undefined behavior). Всегда проверяйте, что вектор не пуст, прежде чем использовать &vec[0].

Что происходит под капотом?

std::vector гарантирует, что его элементы хранятся в непрерывной области памяти (как в обычном массиве). Поэтому data() и &vec[0] возвращают указатель на начало этой области. Вы можете передавать этот указатель в любые функции, ожидающие C-style массив.

// Пример с const-корректностью
void read_only(const int* arr, size_t size) { /* ... */ }
void modify(int* arr, size_t size) { /* ... */ }

const std::vector<int> const_vec = {10, 20, 30};
read_only(const_vec.data(), const_vec.size()); // OK, const int*

std::vector<int> mutable_vec = {1, 2, 3};
modify(mutable_vec.data(), mutable_vec.size()); // OK, int*

Важные предостережения

• Не удаляйте память вручную! Вектор сам управляет своей памятью. Вызов delete[] на указателе, полученном из data(), приведет к двойному освобождению (double free) и краху программы.
• Указатель инвалидируется при изменении размера вектора. После вызова push_back, resize, insert и т.д. внутренний буфер может быть перераспределен, и старый указатель станет висячим. Используйте data() только тогда, когда вектор не будет изменяться.
• Для пустого вектора: data() возвращает nullptr. Если функция ожидает ненулевой указатель даже при нулевом размере, проверяйте !vec.empty().

Полный рабочий пример

#include <iostream>
#include <vector>

void process_array(const int* arr, size_t size) {
    for (size_t i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
}

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // Безопасный способ
    if (!vec.empty()) {
        process_array(vec.data(), vec.size());
    }
    
    // Альтернативный (только если вектор не пуст)
    // process_array(&vec[0], vec.size());
    
    return 0;
}

Итог: используйте vec.data() — это современно, безопасно и читаемо.

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
int* arr = new int[vec.size()];
std::copy(vec.begin(), vec.end(), arr);

// Используем arr...
process_array(arr, vec.size());

// Не забываем освободить память!
delete[] arr;

#include <memory>

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
auto arr = std::make_unique<int[]>(vec.size());
std::copy(vec.begin(), vec.end(), arr.get());

process_array(arr.get(), vec.size());
// Память освободится автоматически при выходе из области видимости