STL源码剖析（4）序列式容器2

deque

• deque是双端队列。
• 它可以操作头和尾部的元素。
• deque内部是一块一块连续存储空间链成的。也就是说，部分空间是连续的。
• deque不像vector那样，它没有capacity的概念。

deque的底层结构

deque底层是一段一段的连续存储空间链接起来的。每一段连续的空间是一块缓冲区，也称为一个节点。缓冲区是保存数据的地方。

所有的缓冲区被一个叫做map小块连续空间保存。map是一个指针数组，每个指针指向了一块缓冲区。

这样设计的好处是，当我们需要在头部插入的时候，不用移动所有的数据。如果第一个缓冲块没满，那么直接添加就行了，复杂度是O（1），如果满了就插一个缓冲块，修改map就行了，复制移动map的花销相对而言要小得多。

缺点就是会增加迭代器的复杂程度。Go中的map好像也是以这种方式存起来的。

deque模板有3个参数，第一个和第二个跟普通的容易一样，指代容器的类型和分配器。第三个参数指代的是每个缓冲区的大小。

deque的迭代器

deque的迭代器就麻烦很多了。因为：

• 迭代器必须知道缓冲区的位置
• 迭代器必须知道是否到达了缓冲区的最后一个位置

这样的话，迭代器需要记住两个东西，一个是缓冲区的大小，这样就能知道当前是不是走到了缓冲区尾部。第二个是当前属于哪个缓冲区，这样就知道要跳转到的下一个缓冲区是哪个。

deque的内存管理

deque的内存管理略微麻烦一点。因为需要管理map和缓冲区。deque定义了两个专属的分配器，data_allocator管理缓冲区大小，map_allocator管理map的大小。

管理map：

• 通常map的大小会比实际的缓冲区个数大2个，头一个尾一个，方便扩展。
• 当map上的节点满了以后，就会申请块新的内存，并将旧的数据复制过去。这个也好理解，map本身就是个数组。所以扩容方式也像数组。

管理缓冲区：

• 如果缓冲区满了就直接申请一块新的buffer，并将节点个数加一个。

stack和queue

这两个很简单，是个适配器。底层就是一个deque或者list，只是接口做了些包装而已。

stack和queue是没有迭代器的。

priority_queue

优先队列的底层是一个大顶堆。这里并不打算详细说明堆是如何构建的，只大概提一点重要的东西。

• 堆的构建是从最后一个非叶子节点开始，依次倒着进行shiftdown操作，shiftdown就是从上往下，依次把小节点给换下去。（因为是倒着弄的，所以保证了每个子树都是大顶堆）
• 堆的插入就是把新元素放到最后，然后shiftup。shiftup就是从下往上找父节点，把小的换下来，大的换上去。
• 堆的删除只能操作堆顶。把最后一个元素与堆顶交换，然后做一次shiftdown。然后长度-1

堆也是没有迭代器的。