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std::deque

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在头文件 <deque> 中定义
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 (双端队列) 是一个索引序列容器,它允许在容器的开头和末尾进行快速插入和删除。此外,在 deque 的任一端进行插入和删除操作都不会使指向其他元素的指针或引用失效。

std::vector 不同,deque 的元素不是连续存储的:典型的实现使用一系列单独分配的固定大小数组,并带有额外的簿记,这意味着对 deque 的索引访问必须执行两次指针解引用,而 vector 的索引访问只需执行一次。

deque 的存储空间会根据需要自动扩展和收缩。deque 的扩展比 std::vector 的扩展更便宜,因为它不涉及将现有元素复制到新的内存位置。另一方面,deque 通常具有较大的最小内存成本;只包含一个元素的 deque 必须分配其完整的内部数组(例如,在 64 位 libstdc++ 上是对象大小的 8 倍;在 64 位 libc++ 上是对象大小的 16 倍或 4096 字节,以较大者为准)。

deque 上常见操作的复杂度(效率)如下:

  • 随机访问 - 常数 O(1)
  • 在末尾或开头插入或删除元素 - 常数 O(1)
  • 插入或删除元素 - 线性 O(n)

std::deque 满足 ContainerAllocatorAwareContainerSequenceContainerReversibleContainer 的要求。

std::deque 的所有成员函数都是 constexpr:可以在常量表达式的评估中创建和使用 std::deque 对象。

但是,std::deque 对象通常不能是 constexpr,因为任何动态分配的存储都必须在同一常量表达式的评估中释放。

(C++26 起)

目录

[编辑] 模板参数

T - 元素类型。
T 必须满足 可复制赋值 (CopyAssignable)可复制构造 (CopyConstructible) 的要求。 (C++11 前)
对元素的要求取决于在容器上执行的实际操作。通常,要求元素类型是完整类型并满足 可擦除 (Erasable) 的要求,但许多成员函数会施加更严格的要求。 (C++11 起)

[编辑]

Allocator - 用于获取/释放内存以及在该内存中构造/销毁元素的分配器。类型必须满足 分配器 (Allocator) 的要求。如果 Allocator::value_typeT 不同,则行为未定义(直至 C++20)如果 Allocator::value_typeT 不同,则程序格式错误(自 C++20 起)[编辑]

[编辑] 迭代器失效

操作 失效
所有只读操作。 从不失效。
swap, std::swap 末尾迭代器可能失效(实现定义)。
shrink_to_fit, clear, insert,
emplace, push_front, push_back,
emplace_front, emplace_back
总是失效。
erase 如果在开头擦除 - 只有被擦除的元素失效。

如果在末尾擦除 - 只有被擦除的元素和末尾迭代器失效。
否则 - 所有迭代器失效。
末尾迭代器何时失效是未指定的。(直至 C++11)

末尾迭代器也会失效
除非被擦除的元素位于容器的开头
且最后一个元素未被擦除。

(C++11 起)
resize 如果新大小小于旧大小 - 只有被擦除的元素和
末尾迭代器失效。

如果新大小大于旧大小 - 所有迭代器失效。
否则 - 没有迭代器失效。

pop_front, pop_back 指向被擦除的元素。

末尾迭代器可能失效(实现定义)。(直至 C++11)
末尾迭代器也会失效。(自 C++11 起)

[编辑] 失效注意事项

  • 在 deque 的任一端插入时,insertemplace 不会使引用失效。
  • push_frontpush_backemplace_frontemplace_back 不会使 deque 元素的任何引用失效。
  • 在 deque 的任一端擦除时,erasepop_frontpop_back 不会使对未擦除元素的引用失效。
  • 调用 resize 并使用较小尺寸不会使对未擦除元素的任何引用失效。
  • 调用 resize 并使用较大尺寸不会使对 deque 元素的任何引用失效。

[编辑] 成员类型

成员类型 定义
value_type T[编辑]
allocator_type Allocator[编辑]
size_type 无符号整型(通常是 std::size_t[编辑]
difference_type 有符号整型(通常是 std::ptrdiff_t[编辑]
reference value_type&[编辑]
const_reference const value_type&[编辑]
pointer

Allocator::pointer

(C++11 前)

std::allocator_traits<Allocator>::pointer

(C++11 起)
[编辑]
const_pointer

Allocator::const_pointer

(C++11 前)

std::allocator_traits<Allocator>::const_pointer

(C++11 起)
[编辑]
iterator LegacyRandomAccessIterator ConstexprIterator(自 C++26 起)value_type[编辑]
const_iterator LegacyRandomAccessIteratorConstexprIterator(自 C++26 起)const value_type[编辑]
reverse_iterator std::reverse_iterator<iterator>[编辑]
const_reverse_iterator std::reverse_iterator<const_iterator>[编辑]

[编辑] 成员函数

构造 deque
(public member function) [编辑]
销毁 deque
(public member function) [编辑]
将值赋给容器
(public member function) [编辑]
将值赋给容器
(public member function) [编辑]
将一个范围的值赋给容器
(public member function) [编辑]
返回关联的分配器
(public member function) [编辑]
元素访问
访问指定的元素,带边界检查
(public member function) [编辑]
访问指定的元素
(public member function) [编辑]
访问第一个元素
(public member function) [编辑]
访问最后一个元素
(public member function) [编辑]
迭代器
返回指向起始的迭代器
(public member function) [编辑]
(C++11)
返回指向末尾的迭代器
(public member function) [编辑]
返回指向起始的逆向迭代器
(public member function) [编辑]
(C++11)
返回指向末尾的逆向迭代器
(public member function) [编辑]
容量
检查容器是否为空
(public member function) [编辑]
返回元素数量
(public member function) [编辑]
返回元素的最大可能数量
(public member function) [编辑]
通过释放未使用的内存来减少内存使用
(public member function) [编辑]
修改器
清除内容
(public member function) [编辑]
插入元素
(public member function) [编辑]
插入元素范围
(public member function) [编辑]
(C++11)
就地构造元素
(public member function) [编辑]
擦除元素
(public member function) [编辑]
添加元素到结尾
(public member function) [编辑]
就地构造元素于结尾
(public member function) [编辑]
添加一个元素范围到结尾
(public member function) [编辑]
移除末元素
(public member function) [编辑]
插入元素到起始
(public member function) [编辑]
就地构造元素于起始
(public member function) [编辑]
添加一个元素范围到起始
(public member function) [编辑]
移除首元素
(public member function) [编辑]
更改存储的元素数量
(public member function) [编辑]
交换内容
(public member function) [编辑]

[编辑] 非成员函数

(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(在 C++20 中移除)(C++20)
按字典序比较两个 deque 的值
(函数模板) [编辑]
特化 std::swap 算法
(函数模板) [编辑]
擦除所有满足特定标准的元素
(函数模板) [编辑]

推导指引

(C++17 起)

[编辑] 注意事项

特性测试 标准 特性
__cpp_lib_containers_ranges 202202L (C++23) 容器的范围构造和插入
__cpp_lib_constexpr_containers 202502L (C++26) constexpr std::deque

[编辑] 示例

#include <deque>
#include <iostream>
 
int main()
{
    // Create a deque containing integers
    std::deque<int> d = {7, 5, 16, 8};
 
    // Add an integer to the beginning and end of the deque
    d.push_front(13);
    d.push_back(25);
 
    // Iterate and print values of deque
    for (int n : d)
        std::cout << n << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出

13 7 5 16 8 25

[编辑] 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 发布时的行为 正确的行为
LWG 230 C++98 T 不要求为可复制构造 (CopyConstructible)
(类型 T 的元素可能无法被构造)
T 也要求
可复制构造 (CopyConstructible)

[编辑] 另请参阅

将容器适配为提供队列(先进先出数据结构)
(类模板) [编辑]