std::deque

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在标头 <deque> 定义
template<

    class T,
    class Allocator = std::allocator<T>

> class deque;
(1)
namespace pmr {

    template< class T >
    using deque = std::deque<T, std::pmr::polymorphic_allocator<T>>;

}
(2) (C++17 起)

std::deque(double-ended queue,双端队列)是有下标顺序容器,它允许在它的首尾两端快速插入及删除。另外,在 deque 任一端插入或删除不会使指向其余元素的指针或引用失效。

std::vector 相反,deque 的元素不是相接存储的:典型实现用单独分配的固定尺寸数组的序列,外加额外的登记,这表示下标访问必须进行二次指针解引用,与之相比 vector 的下标访问只进行一次。

deque 的存储按需自动扩展及收缩。扩张 deque 比扩张 std::vector 更优,因为它不涉及到复制既存元素到新内存位置。另一方面,deque 典型地拥有较大的最小内存开销;只保有一个元素的 deque 必须分配它的整个内部数组(例如 64 位 libstdc++ 上是对象尺寸的 8 倍;64 位 libc++ 上是对象尺寸的 16 倍和 4096 字节中的较大者)。

deque 上常见操作的复杂度(效率)如下:

  • 随机访问——常数 O(1)
  • 在结尾或起始插入或移除元素——常数 O(1)
  • 插入或移除元素——线性 O(n)

std::deque 满足容器 (Container) 知分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 序列容器 (SequenceContainer) 可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

模板形参

T - 元素的类型。
T 必须满足可复制赋值 (CopyAssignable) 可复制构造 (CopyConstructible) 的要求。 (C++11 前)
加诸元素的要求依赖于容器上进行的实际操作。泛言之,要求元素类型是完整类型并满足可擦除 (Erasable) 的要求,但许多成员函数附带了更严格的要求。 (C++11 起)

Allocator - 用于获取/释放内存及构造/析构内存中元素的分配器。类型必须满足分配器 (Allocator) 的要求。如果 Allocator::value_typeT 不同,那么行为未定义 (C++20 前)程序非良构 (C++20 起)

迭代器失效

此节仍有少量不准确的地方,更多细节请查看涉及单独成员函数的页面

操作 失效
所有只读操作 决不
swapstd::swap 尾后迭代器可能失效(由实现定义)
shrink_to_fitclearinsertemplace
push_frontpush_backemplace_frontemplace_back
始终
erase 如果在起始擦除——只有被擦除元素

如果在末尾擦除——只有被擦除元素和尾后迭代器
否则——所有迭代器(包含尾后迭代器)。

resize 如果新尺寸小于旧尺寸——只有被擦除元素和尾后迭代器

如果新尺寸大于旧尺寸——所有迭代器
否则——无。

pop_front 只有被擦除元素
pop_back 只有被擦除元素和尾后迭代器

失效相关注解

  • 从 deque 任一端插入时,insertemplace 不会使引用失效。
  • push_frontpush_backemplace_frontemplace_back 不会使任何到 deque 元素的引用失效。
  • 从 deque 任一端擦除时,erasepop_frontpop_back 不会使到未擦除元素的引用失效。
  • 以较小的尺寸调用 resize 不会使任何到未擦除元素的引用失效。
  • 以较大的尺寸调用 resize 不会使任何到 deque 元素的引用失效。

成员类型

成员类型 定义
value_type T
allocator_type Allocator
size_type 无符号整数类型(通常是 std::size_t
difference_type 有符号整数类型(通常是 std::ptrdiff_t
reference value_type&
const_reference const value_type&
pointer
Allocator::pointer (C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::pointer (C++11 起)
const_pointer
Allocator::const_pointer (C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::const_pointer (C++11 起)
iterator 指向 value_type老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)
const_iterator 指向 const value_type老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)
reverse_iterator std::reverse_iterator<iterator>
const_reverse_iterator std::reverse_iterator<const_iterator>

成员函数

构造 deque
(公开成员函数)
析构 deque
(公开成员函数)
赋值给容器
(公开成员函数)
将值赋给容器
(公开成员函数)
返回相关的分配器
(公开成员函数)
元素访问
访问指定的元素,同时进行越界检查
(公开成员函数)
访问指定的元素
(公开成员函数)
访问第一个元素
(公开成员函数)
访问最后一个元素
(公开成员函数)
迭代器
返回指向起始的迭代器
(公开成员函数)
(C++11)
返回指向末尾的迭代器
(公开成员函数)
返回指向起始的逆向迭代器
(公开成员函数)
(C++11)
返回指向末尾的逆向迭代器
(公开成员函数)
容量
检查容器是否为空
(公开成员函数)
返回容纳的元素数
(公开成员函数)
返回可容纳的最大元素数
(公开成员函数)
通过释放未使用的内存减少内存的使用
(公开成员函数)
修改器
清除内容
(公开成员函数)
插入元素
(公开成员函数)
(C++11)
原位构造元素
(公开成员函数)
擦除元素
(公开成员函数)
将元素添加到容器末尾
(公开成员函数)
在容器末尾就地构造元素
(公开成员函数)
移除末元素
(公开成员函数)
插入元素到容器起始
(公开成员函数)
在容器头部原位构造元素
(公开成员函数)
移除首元素
(公开成员函数)
改变容器中可存储元素的个数
(公开成员函数)
交换内容
(公开成员函数)

非成员函数

(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20)
按照字典顺序比较 deque 中的值
(函数模板)
特化 std::swap 算法
(函数模板)
擦除所有满足特定判别标准的元素
(函数模板)

推导指引(C++17 起)

示例

#include <iostream>
#include <deque>
 
int main()
{
    // 创建容纳整数的 deque
    std::deque<int> d = {7, 5, 16, 8};
 
    // 从 deque 的首尾添加整数
    d.push_front(13);
    d.push_back(25);
 
    // 迭代并打印 deque 的值
    for(int n : d)
        std::cout << n << ' ';
}

输出:

13 7 5 16 8 25

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 230 C++98 T 不需要满足可复制构造 (CopyConstructible)
(因此不保证能构造 T 类型的元素)
T 也需要满足
可复制构造 (CopyConstructible)