deque容器和list容器学习

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本文详细介绍了STL中的deque和list容器。包括deque的内存管理、迭代器实现及成员函数；list的内存结构和成员函数。并给出了选择deque、list和vector的建议。

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1.deque简介：

deque容器同样是一种顺序容器，你可以了解你的元素的存储位置，你可以安排你的元素的存储位置。和vector相比，deque可以实现用常数的时间在容器头部插入元素。同样deque也没有容量的概念，这是因为deque可以动态地增加连续空间，而不需要像vector那样，因为之前的空间不够用，必须重新找一块内存，把数据拷贝过去，然后销毁之前的。

虽然deque也提供了随机迭代器，但其迭代器并不是像vector中是一个普通的指针，其实是实现很复杂，所以，除非你的需求特别适合deque，可以优先考虑vector（当然我们在这只说他们两个，是因为它们都有随机存取能力）

ps：（由于个人能力问题，我们只是从大体的角度去看这个容器，达到在工作中能够随心所欲地使用就可以了，具体的实现代码，就不去挖掘，明白实现思路就好了）

2.deque的实现

2.1 deque内存管理的基本思路：

deque源码(删减的)

template <class T>

class deque {

protected:

iteraotr start;//表示第一个节点 iterator是一个迭代器，我们到时候再看这个类

iteraotr finish;// 表现最后一个节点

protected:

T** map; // 指向map, map是一个连续的空间, 其每个元素都是一个指向缓冲区的指针

size_type map_size; // map容量

}

这样其实就很明白了，在deque的类中,我们有一个指向指针数组的指针，根据这个指针我们可以找到，指针数组所在的地址，这个数组其实叫中控器。中控器中的每个元素，分别指向一个固定大小的连续空间，这段空间叫做缓冲区，我们的数据其实就是存储在缓冲区中的。当我们的数据多到盛不下时，就可以重新分配一些连续的内存扩大容量。

2.2 deque的迭代器

可以看出来，deque要想支持随机访问，它的跌代器就要设计的很复杂，首先要能够找到数据存储的地址，为了方便找到下一个数据的位置，如果在同一个缓冲区内它必须有两个指向缓冲区头和尾的指针。如果下一个位置在另外的缓冲区内，则必须知道中控器的地址。其实，人家的实现只是一种思路，你可以疑惑为什么迭代器还要用两个first和last指针呢，如果没有它们，我是不是同样的可以了解到当前指针的位置，是不是已经到了末尾？假设没有它们，我们要想知道当前的位置，就必须用当前位置的指针，与中控器元素的指针做减法与缓冲区大小作比较，而且有时，我们还可能从缓冲区的末尾开始增加元素，很费劲的。所以，多管理一些指针会很方便。

2.3 存有元素的deque内存状态

deque类中还有两个start 和finish迭代器可以看出，在存入元素时，开始的时候是从中控器的最中间开始存的，start和finish分别指向第一个元素和最后一个元素的下一个位置。

了解的也就这些吧，思路很好，要是写一个这样的容器，现在肯定还没有这样的水平。所以改日再看看代码吧。

3. deque的一些成员函数

c.assign(beg,end) 将[beg; end)区间中的数据赋值给c。

c.assign(n,elem) 将n个elem的拷贝赋值给c。

c. at(idx) 传回索引idx所指的数据，如果idx越界，抛出out_of_range。

c.back() 传回最后一个数据，不检查这个数据是否存在。

c.begin() 传回迭代器中的第一个数据。

c.clear() 移除容器中所有数据。

c.empty() 判断容器是否为空。

c.end() 指向迭代器中的最后一个数据地址。

c.erase(pos) 删除pos位置的数据，传回下一个数据的位置。

c.erase(beg,end) 删除[beg,end)区间的数据，传回下一个数据的位置。

c.front() 传回第一个数据

c.insert(pos,elem) 在pos位置插入一个elem拷贝，传回新数据位置c.insert(pos,n,elem) 在pos位置插入>n个elem数据。无返回值c.insert(pos,beg,end) 在pos位置插入在[beg,end)区间的数据。无返回值c.max_size() 返回容器中最大数据的数量。

c.pop_back() 删除最后一个数据

c.pop_front() 删除头部数据。

c.push_back(elem) 在尾部加入一个数据。

c.push_front(elem) 在头部插入一个数据。

c.rbegin() 传回一个逆向队列的第一个数据。

c.rend() 传回一个逆向队列的最后一个数据的下一个位置。

c.resize(num) 重新指定队列的长度。

c.size() 返回容器中实际数据的个数。