SGI STL队列queue

目录

• queue简介
• queue的数据结构
• queue没有迭代器
• 以list作为queue底层容器

queue简介

队列queue是一种先进先出（FIFO）的数据结构。有2个出口：允许从头部移除、查询元素，从尾部加入元素。除此之外，无法存取其他位置元素，也不允许遍历。

将元素推入queue的操作称为push，将元素推出queue的从中称为pop。

queue的数据结构

类似于stack，queue也是依赖于底层容器实现其操作，以满足FIFO特性。queue往往被称为container adapter，而不称为container。SGI STL中，queue默认底层容器是deque。

#   define __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(_Tp) = _Tp

// stack底层容器默认是deque
template <class _Tp,
          class _Sequence __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(deque<_Tp>) >
class queue {
    // __STD_QUALIFIER展开为std::,  __STL_NULL_TMPL_ARGS展开为<>
  friend bool __STD_QUALIFIER
  operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue&, const queue&);
  friend bool __STD_QUALIFIER
  operator<  __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue&, const queue&);

public:
  // 定义内嵌类型
  typedef typename _Sequence::value_type      value_type;
  typedef typename _Sequence::size_type       size_type;
  typedef          _Sequence                  container_type;

  typedef typename _Sequence::reference       reference;
  typedef typename _Sequence::const_reference const_reference;
protected:
  _Sequence c; // 底层容器
public:
  queue() : c() {}
  explicit queue(const _Sequence& __c) : c(__c) {}

  // 以下利用Sequence c的操作, 完成queue的操作
  bool empty() const { return c.empty(); }
  size_type size() const { return c.size(); }
  reference front() { return c.front(); }
  const_reference front() const { return c.front(); }
  reference back() { return c.back(); }
  const_reference back() const { return c.back(); }
  // deque 双端可进出, queue只支持尾端进, 首端出, 以支持FIFO
  void push(const value_type& __x) { c.push_back(__x); }
  void pop() { c.pop_front(); }
};

// 比较两个queue x, y的所有元素是否相等
template <class _Tp, class _Sequence>
bool
operator==(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return __x.c == __y.c;
}

// 比较queue x是否小于stack y
template <class _Tp, class _Sequence>
bool
operator<(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return __x.c < __y.c;
}

queue没有迭代器

queue所有元素必须符合“先进先出”的规则，只有队头元素才能被外界访问，只有队尾才能插入数据。queue不提供遍历功能，也不提供迭代器。

以list作为queue底层容器

除了deque，list也是双向开口的容器，也能作为queue的底层容器。queue要求底层容器支持empty()，size()，back()，push_back()，pop_back()等接口。

以list作为queue底层容器示例：

int main()
{
       queue<int, list<int>> iqueue;
       iqueue.push(1);
       iqueue.push(3);
       iqueue.push(5);
       iqueue.push(7);
       cout << iqueue.size() << endl;  // 4
       cout << iqueue.front() << endl;  // 1
       iqueue.pop(); cout << iqueue.front() << endl; // 3
       iqueue.pop(); cout << iqueue.front() << endl; // 5
       iqueue.pop(); cout << iqueue.front() << endl; // 7
       cout << iqueue.size() << endl; // 1

       return 0;
}