queue

queue

template <class _Tp, 
          class _Sequence __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(deque<_Tp>) >
class queue;

template <class _Tp, class _Seq>
inline bool operator==(const queue<_Tp, _Seq>&, const queue<_Tp, _Seq>&);

template <class _Tp, class _Seq>
inline bool operator<(const queue<_Tp, _Seq>&, const queue<_Tp, _Seq>&);

//@ queue 类实现，与 stack 类似；其中 _Sequence 类就是继承的底层容器
//@ 默认底层容器为 deque 容器
template <class _Tp, class _Sequence>
class queue {
  // requirements:
  __STL_CLASS_REQUIRES(_Tp, _Assignable);
  __STL_CLASS_REQUIRES(_Sequence, _FrontInsertionSequence);
  __STL_CLASS_REQUIRES(_Sequence, _BackInsertionSequence);
  typedef typename _Sequence::value_type _Sequence_value_type;
  __STL_CLASS_REQUIRES_SAME_TYPE(_Tp, _Sequence_value_type);


#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES 
  template <class _Tp1, class _Seq1>
  friend bool operator== (const queue<_Tp1, _Seq1>&,
                          const queue<_Tp1, _Seq1>&);
  template <class _Tp1, class _Seq1>
  friend bool operator< (const queue<_Tp1, _Seq1>&,
                         const queue<_Tp1, _Seq1>&);
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
  friend bool __STD_QUALIFIER
  operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue&, const queue&);
  friend bool __STD_QUALIFIER
  operator<  __STL_NULL_TMPL_ARGS (const queue&, const queue&);
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */

public:
  //@ queue 仅支持对头部和尾部的操作, 所以不定义STL要求的 pointer, iterator, difference_type 
  typedef typename _Sequence::value_type      value_type;
  typedef typename _Sequence::size_type       size_type;
  typedef          _Sequence                  container_type;

  typedef typename _Sequence::reference       reference;
  typedef typename _Sequence::const_reference const_reference;
protected:
  _Sequence c;  //@ 底层容器
public:
  queue() : c() {}
  explicit queue(const _Sequence& __c) : c(__c) {}
  
  //@ ...
 
};

常用操作

 bool empty() const { return c.empty(); }
 size_type size() const { return c.size(); }
 reference front() { return c.front(); }  //@ 返回首部元素
 const_reference front() const { return c.front(); }
 reference back() { return c.back(); }  //@ 返回尾部元素
 const_reference back() const { return c.back(); }
 void push(const value_type& __x) { c.push_back(__x); }  //@ 尾部进入元素
 void pop() { c.pop_front(); }  //@ 首部弹出元素

操作符

//@ 下面是依赖于底层容器的操作运算符  
template <class _Tp, class _Sequence>
bool 
operator==(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return __x.c == __y.c;
}

template <class _Tp, class _Sequence>
bool
operator<(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return __x.c < __y.c;
}

#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER

template <class _Tp, class _Sequence>
bool
operator!=(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return !(__x == __y);
}

template <class _Tp, class _Sequence>
bool 
operator>(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return __y < __x;
}

template <class _Tp, class _Sequence>
bool 
operator<=(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return !(__y < __x);
}

template <class _Tp, class _Sequence>
bool 
operator>=(const queue<_Tp, _Sequence>& __x, const queue<_Tp, _Sequence>& __y)
{
  return !(__x < __y);
}

#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */

总结

• queue 是一种“先进先出”的数据结构，可以对两端进行操作，但是只能在队列头部进行移除元素，只能在队列尾部新增元素。
• 可以访问队列尾部和头部的元素，但是不能遍历容器，所以 queue 不需要设计自己的容器。
• queue 是基于某种容器作为底部结构的，默认容器是 deque 容器，list 也可以作为其底层容器，例如：

queue<int, list<int>> iqueue;