C++知识点24——使用C++标准库（顺序容器deque的初始化，赋值，访问，添加，删除，交换与迭代器失效）

deque容器是双端队列，使用前，需要添加#include <deque>

deque的内存结构如下：

根据上图可知，deque和vector，string稍有不同，deque的内存是分段连续内存结构，所以，deque的内存在增长的时候，也是分段增长的，不会像vector那样复制所有元素，然后重新分配内存，所以不存在预分配空间，所以就没有capacity函数，但是仍然存在预分配内存的情况，所以仍然有shrink_to_fit函数来使内存空间大小和元素个数相匹配。

正是由于分段增长内存，所以当一段内存中不存储deque的元素时，deque会自动将那一段内存释放。

也正是由于内存的分段，所以访问元素和使用迭代器的时候，会比vector和string稍慢（因为迭代器要在不同段的内存跳跃）

1.deque的初始化

explicit deque (const allocator_type& alloc = allocator_type());//默认构造函数，默认初始化调用explicit deque (size_type n);//一般构造函数，创建一个含有n个元素的deque对象，元素的默认值为0或者默认对象
explicit deque (size_type n, const value_type& val,const allocator_type& alloc = allocator_type());//一般构造函数，创建一个含有n个元素的deque对象，元素的值为valtemplate <class InputIterator>deque (InputIterator first, InputIterator last,const allocator_type& alloc = allocator_type());//使用迭代器表示的元素范围进行初始化deque (const deque& x);//拷贝初始化
deque (const deque& x, const allocator_type& alloc);deque (initializer_list<value_type> il,const allocator_type& alloc = allocator_type());//列表初始化

上面的构造函数和拷贝构造函数类似list和vector

可参考博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107751785和https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107427911

2.deque的赋值

void assign (InputIterator first, InputIterator last);
void assign (size_type n, const value_type& val);
void assign (initializer_list<value_type> il);

类似list和vector

可参考博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107751785和https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107427911

3.deque的访问

reference at (size_type n);
const_reference at (size_type n) const;reference back();
const_reference back() const;reference front();
const_reference front() const;

由于deque的内存结构和vector与string类似，所以支持下标访问和at函数

front和back函数的用法同vector与string

见博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107427911和https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107573300

4.deque的添加

因为是双端队列，所以在头尾都可以添加元素，所以同时支持push_back和push_front

void push_back (const value_type& val);
void push_front (const value_type& val);

用法同list

deque也有insert方法

iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);iterator insert (const_iterator position, size_type n, const value_type& val);template <class InputIterator>
iterator insert (const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il);

用法同vector，string与list

见博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107427911，https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107573300，https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107751785

5.deque的删除

void pop_front();
void pop_back();
iterator erase (const_iterator position );
iterator erase (const_iterator first, const_iterator last );

用法和示意同vector，string与list

见博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107427911，https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107573300，https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107751785

6.deque的交换

void swap (deque& x);

同vector与list

见博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107427911与https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107751785

7.deque的迭代器失效

因为deque的内存结构是分段连续的，所以，除了头尾两端，在deque对象的其他位置删除，添加元素，会导致迭代器失效

示例1

void iterfailed()
{deque<int> d1={1,2,3,4,5,6};deque<int>::iterator it=d1.begin()+3;d1.insert(d1.begin(), 0);cout<<*it<<endl;
}

可见，添加元素之后，保存的迭代器失效了

示例2

void iterfailed()
{deque<int> d1={1,2,3,4,5,6};deque<int>::iterator it=d1.begin()+3;d1.erase(d1.begin()+4);cout<<*it<<endl;
}

erase同理

再就是在erase和insert后，没有更新迭代器

示例

void iterfailed()
{deque<int> d1={1,2,3,4,5,6};deque<int>::iterator it=d1.begin()+3;//it=d1.erase(it);d1.erase(it);cout<<*it<<endl;
}

insert同理

最后就是因为逻辑不严谨，导致可能解引用尾后迭代器

示例

void iterfailed2()
{deque<int> d1={1,2,3,4,5,6};deque<int>::iterator it=d1.begin();while(it!=d1.end()) {if (*it %2==0) {it=d1.erase(it);}cout<<*it<<endl;++it;}
}

解决办法参照博客https://blog.csdn.net/Master_Cui/article/details/107503634

因为deque不会重新分配内存，所以也就不会出现像vector和string那样重新分配内存而导致迭代器失效的情况

总之，deque迭代器失效的原因和vector类似，主要如下：

1.除了头尾两端，在deque对象的其他位置删除，添加元素，会导致迭代器失效

2.erase和insert后，没有更新迭代器

3.逻辑不严谨，导致可能解引用尾后迭代器

参考

《C++ Primer》

《C++标准库》

http://www.cplusplus.com/reference/deque/deque/

https://www.bilibili.com/video/BV1db411q7B8?p=18

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