【STL源码剖析读书笔记】【第4章】序列式容器之deque

1、deque概述

deque是一种双向开口的连续线性空间，可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作。

deque没有容量的概念，它是动态地以分段连续空间组合而成，随时可以增加一段新的空间并链接起来。

2、deque的中控器

deque由一段一段的定量连续空间构成。一旦有必要在dequer前端或尾端增加新空间，便配置一段定量连续空间，串接在整个deque的头端或尾端。

deque的最大任务是在这些分段的定量连续空间上，维护其整体连续的假象，并提供随机存取的接口。

deque采用一块所谓的map作为主控。这里所谓map是一小块连续空间，其中每个元素(此处称为一个节点，node)都是指针，指向另一段(较大的)连续线性空间，称为缓冲区。缓冲区才是deque的储存空间主体。

template<class T, class Alloc = alloc, size_t BufSiz = 0>
class deque{
public :
	typedef	T value_type ;
	typedef	value_type* pointer ;
	...
protected :
	//元素的指针的指针(pointer of pointer of T)
	typedef	pointer* map_pointer ; //其实就是T**

protected :
	map_pointer map ; //指向map,map是块连续空间，其内的每个元素
					  //都是一个指针(称为节点)，指向一块缓冲区
	size_type map_size ;//map内可容纳多少指针
	...
};

3、deque的迭代器

deque是分段连续空间，维持”整体连续“假象的任务，落在迭代器的operator++和operator—两个运算子上。

template<class T, class Ref, class Ptr, size_t BufSiz>
struct __deque_iterator{ //未继承std::iterator
	typedef	__deque_iterator<T,T&,T*,BufSize>	iterator ;
	typedef	__deque_iterator<T,const T&,const T*,BufSize>	const_iterator ;
	static	size_t	buffer_size() {return __deque_buf_size(BufSize,sizeof(T)) ;} 

	//未继承std::iterator，所以必须自行撰写五个必要的迭代器相应型别
	typedef	random_access_iterator_tag	iterator_category ;
	typedef	T	value_type ;
	typedef	Ptr	pointer ;
	typedef	Ref	reference ;
	typedef	size_t	size_type ;
	typedef	ptrdiff_t	difference_type ;
	typedef	T**	map_pointer ;

	typedef	__deque_iterator	self ;

	//保持与容器的联结
	T *cut ; //此迭代器所指之缓冲区中的现行(current)元素
	T *first ; //此迭代器所指之缓冲区的头
	T *last ;	//此迭代器所指之缓冲区的尾(含备用空间)
	map_pointer node ; //指向管控中心
	...
};

4、deque的数据结构

deque除了维护一个指向map的指针外，也维护start，finish两个迭代器，分别指向第一缓冲区的第一个元素和最后缓冲区的最后一个元素(的下一个位置)。

template<class T, class Alloc = alloc, size_t BufSiz = 0>
class deque{
public :
	typedef	T	value_type ;
	typedef	value_type*	pointer ;
	typedef	size_t	size_type ;
public :
	typedef	__deque_iterator<T,T&,T*,BufSiz>	iterator ;
protected :
	//元素的指针的指针(pointer of pointer of T)
	typedef	pointer*	map_pointer ;
protected:
	iterator	start ; //表现第一节点
	iterator	finish ; //表现最后一个节点
	map_pointer	map ; //指向map,map是块连续空间，其每个元素都是个指针，指向一个节点(缓冲区)
	size_type	map_size ; //map内有多少指针
	...
} ;

5、deque的构造与内存管理

#include<iostream>
#include<deque>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main(){
	deque<int,alloc,8> ideq(20, 9);//在VS2013中不支持，改成deque<int> ideq(20, 9);
	cout << "size=" << ideq.size() << endl;

	for (int i = 0; i < ideq.size(); ++i)
		ideq[i] = i;

	for (int i = 0; i < ideq.size(); ++i)
		cout << ideq[i] << ' ';
	cout << endl;

	for (int i = 0; i < 3; i++)
		ideq.push_back(i);

	for (int i = 0; i < ideq.size(); ++i)
		cout << ideq[i] << ' ';
	cout << endl;
	cout << "size=" << ideq.size() << endl;

	ideq.push_back(3);
	for (int i = 0; i < ideq.size(); ++i)
		cout << ideq[i] << ' ';
	cout << endl;
	cout << "size=" << ideq.size() << endl;

	ideq.push_front(99);
	for (int i = 0; i < ideq.size(); ++i)
		cout << ideq[i] << ' ';
	cout << endl;
	cout << "size=" << ideq.size() << endl;

	ideq.push_front(98);
	ideq.push_front(97);
	for (int i = 0; i < ideq.size(); ++i)
		cout << ideq[i] << ' ';
	cout << endl;
	cout << "size=" << ideq.size() << endl;

	deque<int>::iterator it = find(ideq.begin(), ideq.end(), 99);
	cout << *it << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}

里面的元素都是9，上图并未显示。