STL源码--序列式容器

1. vector：

　　vector的内存管理，动态分配内存，不需要程序员来维护存储空间，是与array最大的区别，程序员只需从逻辑上关注代码，而不需要对内部的存储空间的分配和回收分心。首先，vector会分配一个合适的空间给使用者，当不断的产生push_back()等插入操作时，原有空间就不足了，需要增加存储，如果当前的容量小于vector存储的总量，则直接分配下一个位置给新加入的元素，当当前的容量已经达到了vector存储的总量时，则需要重新分配内存。首先vector会从新的内存区申请两倍于当前总量大小的空间，然后将原来的存储的内容复制到新区域的前半段，然后加入新元素，如此，保证相对较少的申请次数，和相对较大的内存空间。注意，一旦引起空间的重新配置，则原指向vector的所有迭代器就都失效了。

 

2.list：

　　list类似链表结构，不会浪费存储空间，list是一个双向循环链表，表结构中有个node指向最后一个节点，这样就保证了双向循环链表的各个操作的可用性。list的操作基本和链表操作类似，没有什么特别之处，在此就不在赘述。

 

3. deque:

　　与vector类似，deque也是一段连续的线性空间，与vector的区别在于：

　　1). deque是双向开口的，vector是单向开口的。虽然vector也可以在头尾两端操作，但正如第一部分介绍的，在尾端操作时是向后直接添加元素，在前面加元素时，势必要移动大量元素，因此效率极低。

　　2). deque没有所谓容量的概念，因为他是动态的增加连续的空间，随时可以增加一段连续空间并链接起来。而不是像vector那样，因空间不足而重新申请空间并复制，再释放原有空间。

　　3). deque虽然提供随机访问元素，但是迭代器并不是普通指针，效率相对于vector要差很远，因此，能使用vector尽量使用vector，对deque的排序，为了提高效率，可以将deque复制到vector后，进行排序，然后再复制回deque。

　　deque的数据结构比较复制，使用一个map来维护一个指向缓冲区的指针的表，而缓冲区就是真实的连续的存储空间了。因此迭代器的++或--就显的相当麻烦了。

迭代器示意：

　　template <class T, class Ref, class Ptr, size_t BufSiz>

　　struct __deque_iterator

　　{

　　　　...

　　　　T* cur;　　// 指向所指的缓冲区的当前元素

　　　　T* first;　　// 指向所指缓冲区的头

　　　　T* last;　　// 指向所指缓冲区的尾　　

　　　　map_pointer node;　　// 指向管控中心

　　};

 

4. stack:

　　stack是先进先出的单出口的结构，底层是以deque实现的，因此stack一般不称为容器，而被称为适配器。另外，stack只能访问栈顶元素，因此不能遍历，没有迭代器。

 

5. queue：

　　queue是先进后出的两个出口的结构，底层页是deque实现的，因此queue也是一种适配器，只能进队和出队，不能遍历队列中元素，不具有迭代器。

 

6. heap：

　　heap不算是STL容器组件，但是扮演着优先队列的助手。heap底层是vector，vector元素类似数组实现二叉树的结构，形成一个完全二叉树，可以是大根堆，也可以是小根堆。heap是特殊的排列规则，因此也没有迭代器。

 

7. priority_queue:

　　默认情况下，priority_queue底层是max_heap实现完成的，这种以底部容器实现的，叫做适配器。priority_queue也和queue类似，只能在顶端进出，因此不能遍历，也没有迭代器。

 

8. slist:

　　slist是一个单向链表。它与list的区别主要有：slist的迭代器属于单向型的Forward Iterator, list的迭代器属于双向型的Bidirectional Iterator。slist消耗空间更小，某些操作更快，是另一种优势。slist的插入操作，是极其费事的，因为一般插入操作都是在指定元素前面插入，而slist是单向的，要找到这个元素位置，需要从头遍历，因此，插入是一个缺点。