STL源码剖析（四）序列式容器（vector，list）

容器分为：

序列式容器：array，vector（用算法呈现heap（由heap实现priority-queue）），list，deque（配接器（stack，queue））

关联式容器：RB-tree（set，map，multiset，multimap），hashtable（hash_set，hash_map，hash_multiset，hash_multimap）

内含关系：heap内含一个vector，stack和queue内含一个deque，set/map/multiset/multimap内含RB_tree。

vector：

数据安排和操作方式，与array相似，唯一差别在于空间运用的灵活性。

array是静态空间，一旦配置了就不能改变（若空间不足：1.申请空间，2.copy，3.free之前空间）

vector是动态空间

vector迭代器：

vector维护的是一个连续线性空间，不管元素型别，普通指针都可以作为vector迭代器（vector迭代器就是普通指针）

template<class T,class Alloc=alloc>

class vector{

public:

typedef  T  value_type;

typedef   value_type*   iterator;

};

vector<int>::iterator iiter等价于int * iiter;

vector数据结构

线性连续空间

template<class T,class Alloc=alloc>

class vector{

protected:

iterator start；//目前使用空间的头

iterator end；//目前使用空间的尾

iterator end_of_storage；//目前可用空间的尾

};

vector的成员函数：size()和capacity()区别在于：

size()返回的是finish-start(里面的元素个数)，而capacity()返回的是end_of_storage-start（目前占有的空间大小）

一旦size()==capacity()，下次新增元素就会扩充至容量的两倍，过程如下：

1.确定申请大小，2.分配空间，3.copy元素，4.destroy并释放原空间到free-list，5.更新偏移

注：一旦空间重新配置，指向原vector的迭代器就都失效了，因为指向的原空间已经不存在

list

每次插入或者删除，就配置或释放一个元素空间

list有一个重要性质：插入不会造成原有的list迭代器失效（vector可能失效），删除操作只有指向被删除元素的迭代器失效。

list节点结构：

template <class T>

struct __list_node{

typedef void* void_pointer;

void_pointer prev;

void_pointer next;

T data;

};

list迭代器：

template<class T,class Ref,class Ptr>

struct __list_iterator{

typedef __list_iterator<T,&T,*T> literator;

typedef __list_node<T>* link_node;

link_type node; //指向node的节点，为了迭代器遍历（一开始指向尾端的空白节点）

};

list的数据结构：

SGI list是一个环状双向链表，只需一个指针，就能遍历整个链表

deque

deque是双向开口的连续线性空间，vector是单向开口的连续线性空间

vector和deque对比：

1.deque允许常数时间内对头端进行元素的插入或移除

2.deque没有capacity概念，它的结构是分段连续空间组合而成，随时增加一段新的空间并链接起来，

由于第二点，deque的迭代器不是普通指针，复杂度很高，所以非必要的话，尽量使用vector，

如果需要对deque进行排序，为了最高效率，1.deque先复制到vector中，2.vector排序（STL的sort算法）3.复制回deque

deque中控器：

deque是逻辑上的连续空间，由一段一段的定量连续空间构成，

deque最大任务就是维护其整体连续的假象，避开了vector“重新配置，复制，释放”的轮回，代价是复杂的迭代器架构

deque采用一块所谓的map作为主控（map是一小块连续空间，每个map节点指向一块较大的连续线性空间，缓冲区（deque存储主体））

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