《stl源码剖析》--序列式容器

stl中的序列式容器包括三个:vector,list和deque，对于每种容器，要清楚他内部使用的数据结构，还有相应的迭代器的定义。

vector容器

使用的数据结构

vector容器和数组非常相似，他和数组的区别是数组是静态空间，一旦定义，空间大小就不能改变，而vector在使用过程中空间可以动态增长，比数组更灵活。vector使用的数据结构是一段连续地址空间，还定义有三个成员变量，分别表示空间起始地址，存放下一个数据的地址和空间的结束地址，如下图所示：

当剩余空间为0时，向vector容器中插入数据会引发以下步骤：1,重新分配一块足够大的内存空间，2,把当前数据拷贝到该内存空间中，3,释放原内存空间。

迭代器的定义

由于vector使用的是连续地址空间，所以vector的迭代器可以直接定义为原生指针。

list容器

使用的数据结构

list内部使用的数据结构是双向链表，会使用两个数据结构：链表节点和链表本身。

链表节点就是一个普通的双向链表的节点，如下图所示：

prev指向前一个节点，data存储数据，next指向下一个节点。

链表本身的数据结构

由于list是个双向链表，所以只用存储一个链表节点，就可以遍历整个链表。

list链表存储一个头节点，如下图所示：

迭代器的定义

list迭代器不能使用原生指针，所以要自定义一个类型，并且重载该迭代器支持的操作符。

list迭代器不是一个随机存取迭代器，也就是说，它不支持+n,-n以及两个迭代器相减操作，

所以stl提供的很多算法，不能用在list迭代器上。

list迭代器的完整定义在130页，不难看懂。

deque容器

使用的数据结构

deque容器很有意思，他介于vector和list容器之间，deque使用的数据结构具体如下图所示：

deque中，只存储map数组。

map是个中控器，实际的数据存放在map元素指向的内存块中，内存块的大小是固定的。

map中控器有一点要注意，就是第一个指向内存块的元素并不一定是map的第一个元素，这样

可以保证deque在常数时间内在首部插入元素，这一点和list很相似。当map中指向内存块的元素是首元素

并且还要向deque首部插入元素时，需要重新为map分配一块更大的空间。同理，当向deque尾部插入元素时，也会

出现该情况。

迭代器的定义

deque的迭代器是个随机访问迭代器，和vector很类似，定义了+n以及两个迭代器相减操作，deque迭代器的结构如下图所示：

迭代器的cur指向当前元素，cur和last指向当前内存块存的使用范围，node指向

map中控器的当前元素。明白了数据结构，迭代器重载的各种操作实现起来也很简单。