deque容器的insert函式

阿新 • • 發佈：2020-11-04

deque容器的結構就是多個指標串接起來的多塊緩衝區，其中的指標也儲存在一塊緩衝區中，原始碼中稱其為map（不是容器map)，藉此實現連續空間的假象，說起來其結構比真正的連續空間vector複雜多了,好處就是不用特意維持一塊真正的連續空間（想想如果資料量超級大，當空間滿了後需要繼續新增元素，就得整個進行記憶體拷貝，可怕），當需要進行記憶體移動時，可以減少移動的資料量（後邊看insert就知道），借用stl原始碼剖析的圖，deque結構如下，就不打了。

實際上進行insert操作，如果不是再首部或者尾部插入都會造成記憶體拷貝，尤其是當插入的位置在容器中間時，就意味著需要進行一半資料量的記憶體拷貝，而且相比於vector，deque維持這樣的 “連續” 空間需要付出更大的代價，和vector一樣，在需要大量使用插入刪除的操作場景下，優先考慮其他容器。

deque的insert有多個過載版本，這裡就記錄原始碼剖析裡的例子，其它的大同小異

  iterator insert(iterator position, const value_type& x) {
    if (position.cur == start.cur) {
      /*插入最前端*/
      push_front(x);
      return start;
    }
    else if (position.cur == finish.cur) {
      /*插入最尾端*/
      push_back(x);
      iterator tmp  
= finish;
      --tmp;
      return tmp;
    }
    else {
　　/*其它位置*/
      return insert_aux(position, x);
    }
  }

當插入最前端或者最後端是呼叫push_front或者push_back函式實現。

這兩個函式的實現比較簡單，這裡列出push_front的實現void push_front(const value_type& t) {

  void push_front(const value_type& t) {
    if (start.cur != start.first) {
       
/*第一塊緩衝區還有剩餘位置*/
      /*構造start.cur的前一個位置*/
      construct(start.cur - 1, t);
      /*start.cur前移一步*/
      --start.cur;
    }
    else
      push_front_aux(t);
  }

// Called only if start.cur == start.first.

//第一個緩衝區已經滿了

template <class T, class Alloc, size_t BufSize>
void deque<T, Alloc, BufSize>::push_front_aux(const value_type& t) {
  /*記下value*/
  value_type t_copy = t;
  /*判斷是否需要更換map(deque要維持其首尾兩邊有可用空間)*/
  /*想象一下也知道，更換map就是把掛著的給個緩衝區指標複製到另一段空間去，然後更改前後迭代器的指向*/
  reserve_map_at_front();
  /*首節點前一個位置構造一條新的緩衝區*/
  *(start.node - 1) = allocate_node();
  __STL_TRY {
    /*更換首節點位置(start是deque的迭代器,永遠指向第一個節點)*/
    start.set_node(start.node - 1);
    /*設定cur為緩衝區最後一個位置（前移了一步）*/
    start.cur = start.last - 1;
    /*新節點構造初值*/
    construct(start.cur, t_copy);
  }
#     ifdef __STL_USE_EXCEPTIONS
  catch(...) {
    /*異常回滾操作*/
    start.set_node(start.node + 1);
    start.cur = start.first;
    deallocate_node(*(start.node - 1));
    throw;
  }
#     endif /* __STL_USE_EXCEPTIONS */
}

羅裡吧嗦將了一堆，終於到正題了insert_aux(position, x)

這個函式的作用就是向迭代器position指向的位置前插入一個元素x（頭插法）

template <class T, class Alloc, size_t BufSize>
typename deque<T, Alloc, BufSize>::iterator
deque<T, Alloc, BufSize>::insert_aux(iterator pos, const value_type& x) {
  /*插入點前的元素個數*/
  difference_type index = pos - start;
  /*待插入的value*/
  value_type x_copy = x;
  /*根據插入點前後元素數量決定做前移或者後移操作*/
  /*使得實現少的記憶體拷貝*/
  if (index < size() / 2) {
    /*插入點前的元素個數較少*/
    /*最前端加一個元素，以此時的front()為初值*/
    push_front(front());
    /*此時的start賦值給front1，記住push_front後start會前移*/
    /*下邊四行將形成 start front1 front2從前往後的依次排序*/
    iterator front1 = start;
    ++front1;
    iterator front2 = front1;
    ++front2;
    /*重設pos位置（前移了一個元素位置）*/
    pos = start + index;
    /*用pos1指向原pos的位置*/
    iterator pos1 = pos;
    ++pos1;
    /*將區間[front2,pos1)整個區間前移一步*/
    copy(front2, pos1, front1);
  }
  else {
    /*插入點前的元素較多，所以選擇插入點後的元素整體後移一步*/
    push_back(back());
    iterator back1 = finish;
    --back1;
    iterator back2 = back1;
    --back2;
    pos = start + index;
    /*逆向拷貝（後移）*/
    copy_backward(pos, back2, back1);
  }
  /*安插點設定值*/
  /*空出來的這個位置賦值為value*/
  *pos = x_copy;
  return pos;
}