本文檔深入分析了std::deque,並提供了一個指導思想:當考慮到內存分配和執行性能的時候,使用std::deque要比std::vector好。

  介紹
  本文深入地研究了std::deque 容器。本文將討論在一些情況下使用deque> 比vector更好。讀完這篇文章後讀者應該能夠理解在容量增長的過程中deque 與vector在內存分配和性能的不同表現。由於deque> 和vector的用法很相似,讀者可以參考vector 文檔中介紹如何使用STL容器。

  Deque總覽

  deque和vector一樣都是標準模板庫中的內容,deque是雙端隊列,在接口上和vector非常相似,在許多操作的地方可以直接替換。假如讀者已經能夠有效地使用vector容器,下面提供deque的成員函數和操作,進行對比參考。

  Deque成員函數

函數

描述

c.assign(beg,end)

c.assign(n,elem)

將[beg; end)區間中的數據賦值給c。

將n個elem的拷貝賦值給c。

c.at(idx)

傳回索引idx所指的數據,如果idx越界,拋出out_of_range。

c.back()

傳回最後一個數據,不檢查這個數據是否存在。

c.begin()

傳回迭代器重的可一個數據。

c.clear()

移除容器中所有數據。

deque<Elem> c

deque<Elem> c1(c2)

Deque<Elem> c(n)

Deque<Elem> c(n, elem)

Deque<Elem> c(beg,end)

c.~deque<Elem>()

創建一個空的deque。

複製一個deque。

創建一個deque,含有n個數據,數據均已缺省構造產生。

創建一個含有n個elem拷貝的deque。

創建一個以[beg;end)區間的deque。

銷燬所有數據,釋放內存。

c.empty()

判斷容器是否為空。

c.end()

指向迭代器中的最後一個數據地址。

c.erase(pos)

c.erase(beg,end)

刪除pos位置的數據,傳回下一個數據的位置。

刪除[beg,end)區間的數據,傳回下一個數據的位置。

c.front()

傳回地一個數據。

get_allocator

使用構造函數返回一個拷貝。

c.insert(pos,elem)

c.insert(pos,n,elem)

c.insert(pos,beg,end)

在pos位置插入一個elem拷貝,傳回新數據位置。

在pos位置插入>n個elem數據。無返回值。

在pos位置插入在[beg,end)區間的數據。無返回值。

c.max_size()

返回容器中最大數據的數量。

c.pop_back()

刪除最後一個數據。

c.pop_front()

刪除頭部數據。

c.push_back(elem)

在尾部加入一個數據。

c.push_front(elem)

在頭部插入一個數據。

c.rbegin()

傳回一個逆向隊列的第一個數據。

c.rend()

傳回一個逆向隊列的最後一個數據的下一個位置。

c.resize(num)

重新指定隊列的長度。

c.size()

返回容器中實際數據的個數。

C1.swap(c2)

Swap(c1,c2)

將c1和c2元素互換。

同上操作。

  Deque操作

函數

描述

operator[]

返回容器中指定位置的一個引用。

  上面這些特徵和vector明顯相似,所以我們會提出下面的疑問。

  問題:如果deque和vector可以提供相同功能的時候,我們使用哪一個更好呢?

  回答:如果你要問的話,就使用vector吧。

  或者你給個解釋?

  非常高興你這樣問,的確,這並不是無中生有的,事實上,在C++標準裏解釋了這個問題,下面有一個片斷:

  vector在默認情況下是典型的使用序列的方法,對於deque,當使用插入刪除操作的時候是一個更好的選擇。

  有趣的是,本文就是要非常徹底地理解這句話。

  什麼是新的?

  細讀上面兩張表格,你會發現和vector比較這裏增加了兩個函數。

  1、c.push_front(elem) —— 在頭部插入一個數據。

  2、c.pop_front() —— 刪除頭部數據。

  調用方法和c.push_back(elem)和c.pop_back()相同,這些將來會告訴我們對於deque> 會非常有用,deque可以在前後加入數據。>

  缺少了什麼?

  同時你也會發現相對於vector> 缺少了兩個函數,你將瞭解到deque> 不需要它們。

  1、capacity()—— 返回vector當前的容量。

  2、reserve() —— 給指定大小的vector> 分配空間。

  這裏是我們真正研究的開始,這裏説明deque> 和vector它們在管理內部存儲的時候是完全不同的。deque是大塊大塊地分配內存,每次插入固定數量的數據。vector是就近分配內存(這可能不是一個壞的事情)。但我們應該關注是,vector每次增加的內存足夠大的時候,在當前的內存不夠的情況。下面的實驗來驗證deque不需要 capacity()和reserve()> 是非常有道理的。