转自:http://blog.csdn.net/thefutureisour/article/details/7751846
首先,我们要明白适配器是干什么的?其实就是一个接口转换装置,是得我们能用特定的方法去操作一些我们本来无法操作的东西。举一个例子,比如你的一个设备支持串口线,而你的电脑支持的是usb口,这时候,我们没有必要重新买一个支持usb的设备,只需要一根串口转usb口的小玩意,让你的设备能够连接到usb插口上,而它就是适配器。 那么C++中的容器适配器是干什么的呢?可以做一个类比,我们已有的容器(比如vector、list、deque)就是设备,这个设备支持的操作很多,比如插入,删除,迭代器访问等等。而我们希望这个容器表现出来的是栈的样子:先进后出,入栈出栈等等,此时,我们没有必要重新动手写一个新的数据结构,而是把原来的容器重新封装一下,改变它的接口,就能把它当做栈使用了。 言归正传,理解了什么是适配器以后,其实问题就很简单的。C++中定义了3种容器适配器,它们让容器提供的接口变成了我们常用的的3种数据结构:栈(先进后出)队列(先进先出)和优先级队列(按照优先级(“<”号)排序,而不是按照到来的顺序排序)。 至于具体是怎么变的,我们可以先了解一个大概:默认情况下,栈和队列都是基于deque实现的,而优先级队列则是基于vector实现的。当然,我们也可以指定自己的实现方式。但是由于数据结构的关系,我们也不能胡乱指定。栈的特点是后进先出,所以它关联的基本容器可以是任意一种顺序容器,因为这些容器类型结构都可以提供栈的操作有求,它们都提供了push_back、pop_back和back操作。 队列queue的特点是先进先出,适配器要求其关联的基础容器必须提供pop_front操作,因此其不能建立在vector容器上;对于优先级队列,由于它要求支持随机访问的功能,所以可以建立在vector或者deque上,不能建立在list上。
让我们看看这三种关联容器提供的接口: 栈支持的操作有: 1.empty() 堆栈为空则返回真 2.pop() 移除栈顶元素 3.push() 在栈顶增加元素 4.size() 返回栈中元素数目 5.top() 返回栈顶元素 队列支持的操作有: 1.back() 返回一个引用,指向最后一个元素 2.empty() 如果队列空则返回真 3.front() 返回第一个元素 4.pop() 删除第一个元素 5.push() 在末尾加入一个元素 6.size() 返回队列中元素的个数 优先级队列支持的操作有: 1.empty() 如果优先队列为空,则返回真 2.pop() 删除第一个元素 3.push() 加入一个元素 4.size() 返回优先队列中拥有的元素的个数 5.top() 返回优先队列中有最高优先级的元素
举个例子:
[cpp] view plain copy int main() { const stack<int>::size_type stk_size = 10; //创建一个空栈 stack<int> intStack; //改变栈的实现方式为vector //stack<int,vector<int> > intStack; int ix = 0; while(intStack.size() != stk_size) intStack.push(ix++); int error_cnt = 0; while(intStack.empty() == false) { //top操作返回栈顶元素,但并不删除 int value = intStack.top(); if(value != --ix) { cout<<"opps! expected "<<ix<<" received "<<value<<endl; ++error_cnt; } //删除栈顶元素 intStack.pop(); } cout<<"our program ran with "<<error_cnt<<" errors! "<<endl; return 0; }
最后我们可以窥探一下stl中的源码:
[cpp] view plain copy template<class _Ty, class _Container = deque<_Ty> > class stack { // LIFO queue implemented with a container public: typedef stack<_Ty, _Container> _Myt; typedef _Container container_type; typedef typename _Container::value_type value_type; typedef typename _Container::size_type size_type; typedef typename _Container::reference reference; typedef typename _Container::const_reference const_reference; stack() : c() { // construct with empty container } stack(const _Myt& _Right) : c(_Right.c) { // construct by copying _Right } explicit stack(const _Container& _Cont) : c(_Cont) { // construct by copying specified container } _Myt& operator=(const _Myt& _Right) { // assign by copying _Right c = _Right.c; return (*this); } stack(_Myt&& _Right) : c(_STD move(_Right.c)) { // construct by moving _Right } explicit stack(_Container&& _Cont) : c(_STD move(_Cont)) { // construct by copying specified container } _Myt& operator=(_Myt&& _Right) { // assign by moving _Right c = _STD move(_Right.c); return (*this); } void push(value_type&& _Val) { // insert element at beginning c.push_back(_STD move(_Val)); } template<class _Valty> void emplace(_Valty&& _Val) { // insert element at beginning c.emplace_back(_STD forward<_Valty>(_Val)); } void swap(_Myt&& _Right) { // exchange contents with movable _Right c.swap(_STD move(_Right.c)); } bool empty() const { // test if stack is empty return (c.empty()); } size_type size() const { // test length of stack return (c.size()); } reference top() { // return last element of mutable stack return (c.back()); } const_reference top() const { // return last element of nonmutable stack return (c.back()); } void push(const value_type& _Val) { // insert element at end c.push_back(_Val); } void pop() { // erase last element c.pop_back(); } const _Container& _Get_container() const { // get reference to container return (c); } void swap(_Myt& _Right) { // exchange contents with _Right c.swap(_Right.c); } protected: _Container c; // the underlying container };从中我们可以清楚的看到:栈在默认情况下,是基于deque实现的,它使用封装的顺序容器的操作来实现的自己的操作。相信里面的大部分内容我们都能看懂个大概。这里就不做过多解释了。