SGISTL原始碼閱讀十八 queue(佇列)

前言

和上一篇文章提到過的stack一樣，queue也是一種配接器(adapter)，它們的實現非常類似。
它是一種（First In First Out，FIFO）的資料結構，也沒有提供遍歷或指定位置訪問等操作，只能從末端新增元素，頂部取出元素，所以它也沒有迭代器。

深入原始碼

queue的定義部分

#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES
//預設使用deque作為底層容器
template <class T, class Sequence = deque<T> >
#else
//可字定義底層容器
template <class T, class Sequence>
#endif
class queue {
  //操作符過載
  friend bool operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue& x, const queue& y);
  friend bool operator< __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue& x, const queue& y);
public:
  //宣告相應型別
  //沒有迭代器型別
  typedef typename Sequence::value_type value_type;
  typedef typename Sequence::size_type size_type;
  typedef typename Sequence::reference reference;
  typedef typename Sequence::const_reference const_reference;
protected:
  //底層容器
  Sequence c;
 

queue操作符過載

//過載==
template <class T, class Sequence>
bool operator==(const queue<T, Sequence>& x, const queue<T, Sequence>& y) {
  return x.c == y.c;
}
//過載<
template <class T, class Sequence>
bool operator<(const queue<T, Sequence>& x, const queue<T, Sequence>& y) {
  return x.c < y.c;
}
 

queue提供的介面

queue所提供的介面也是完全利用了底層容器c來完成操作，呼叫了c的函式。

public:
  //判斷queue是否為空
  bool empty() const { return c.empty(); }
  //返回queue的大小
  size_type size() const { return c.size(); }
  //返回頭部元素
  reference front() { return c.front(); }
  const_reference front() const { return c.front(); }
  //返回尾部元素
  reference back() { return c.back(); }
  const_reference back() const { return c.back(); }
  //將元素x入佇列
  void push(const value_type& x) { c.push_back(x); }
  //將頂部元素取出佇列
  void pop() { c.pop_front(); }
 

queue的簡單使用

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

int main()
{
	//預設使用deque作為底層容器
    queue<int> myqueue;
    myqueue.push(0);
    myqueue.push(5);
    myqueue.push(2);
    myqueue.push(6);

    cout << "size:" << myqueue.size() << endl;
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "size:" << myqueue.size() << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <queue>
#include <list>
using namespace std;

int main()
{
    //queue<int> myqueue;
    //指定list作為它的底層容器
    queue<int, list<int> > myqueue;
    myqueue.push(0);
    myqueue.push(5);
    myqueue.push(2);
    myqueue.push(6);

    cout << "size:" << myqueue.size() << endl;
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "front element:" << myqueue.front() << endl;
    cout << "back element:" << myqueue.back() << endl;

    myqueue.pop();
    cout << "size:" << myqueue.size() << endl;
    return 0;
}

總結

我們其實算是溫故了一下stack和queue這兩個資料結構，並且從原始碼的角度上去分析它們。瞭解到這是兩個使用了底層容器的配接器，簡單呼叫了底層容器的方法來實現了另外一種資料結構。