SGI STL栈stack

目录

• stack简介
• stack数据结构
• stack没有迭代器
• 以list作为stack底层容器

stack简介

栈stack是一种先进后厨（FILO）的数据结构，只有一个出口，即栈顶。stack支持新增元素、移除元素、取得栈顶元素，但都是针对栈顶元素的操作，无法存取其他位置元素。
也就是说，stack不支持不影响栈结构的遍历操作。

将元素插入stack的操作称为push，将元素从stack移除（或弹出）的操作称为pop。

stack数据结构

SGISTL中，stack底层默认实现是依赖于deque（双端队列）。封闭deque的一端，只留一端进行新增元素、移除元素、查询元素的操作。

底层操作完全由其他容器实现，只是修改了deque的接口，称为adapter（适配器）。由于stack是以其他底部容器完成所有工作，因此往往不称为contain（容器），而称为container adapter（容器适配器）。

#   define __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(_Tp) = _Tp

// stack底层容器默认是deque
template <class _Tp,
          class _Sequence __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(deque<_Tp>) >
class stack {
    // __STD_QUALIFIER展开为std::,  __STL_NULL_TMPL_ARGS展开为<>
  friend bool __STD_QUALIFIER 
  operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const stack&, const stack&); 
  friend bool __STD_QUALIFIER
  operator< __STL_NULL_TMPL_ARGS (const stack&, const stack&);

public:
  // 定义内嵌类型
  typedef typename _Sequence::value_type      value_type;
  typedef typename _Sequence::size_type       size_type;
  typedef          _Sequence                  container_type;

  typedef typename _Sequence::reference       reference;
  typedef typename _Sequence::const_reference const_reference;
protected:
  _Sequence c; // 底层容器
public:
  stack() : c() {}
  explicit stack(const _Sequence& __s) : c(__s) {}

  // 以下利用Sequence c的操作, 完成stack的操作
  bool empty() const { return c.empty(); }
  size_type size() const { return c.size(); }
  reference top() { return c.back(); }
  const_reference top() const { return c.back(); }
    // deque是双端支持进出, stack只支持尾端进, 尾端出, 从而支持先进后出
  void push(const value_type& __x) { c.push_back(__x); }
  void pop() { c.pop_back(); }
};

// 比较两个stack x, y的所有元素是否相等
template <class _Tp, class _Seq>
bool operator==(const stack<_Tp,_Seq>& __x, const stack<_Tp,_Seq>& __y)
{
  return __x.c == __y.c;
}

// 比较stack x是否小于stack y
template <class _Tp, class _Seq>
bool operator<(const stack<_Tp,_Seq>& __x, const stack<_Tp,_Seq>& __y)
{
  return __x.c < __y.c;
}

stack没有迭代器

由于stack所有元素必须符合 “先进后出”的规则，只有栈顶元素才能被外部访问，因此不提供遍历功能，也不提供迭代器。

以list作为stack底层容器

除了deque，list也是双向开口的容器，也能作为stack的底层容器。stack要求底层容器支持empty()，size()，front(), back()，push_back()，pop_back()等接口。

以list作为stack底层容器示例：

int main()
{
       stack<int, list<int>> istack;
       istack.push(1);
       istack.push(3);
       istack.push(5);
       istack.push(7);
       cout << istack.size() << endl; // 4
       cout << istack.top() << endl;  // 7
       istack.pop(); cout << istack.top() << endl; // 5
       istack.pop(); cout << istack.top() << endl; // 3
       istack.pop(); cout << istack.top() << endl; // 1
       cout << istack.size() << endl; // 1

       return 0;
}