C++ deque底层分析
2023-07-08 16:50:51
深夜i
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C++
deque
底层
分析
C++中的deque是一个双端队列容器，支持高效的在队列两端进行插入和删除操作。deque的底层实现使用了一个中央控制块和多个缓冲区的结构，保证了deque的高效性和灵活性。
deque的底层结构
在deque的底层中，存在一个中央控制块和多个缓冲区。中央控制块负责管理deque的整体结构，包括存储空间的分配和索引维护等。而缓冲区则是deque中具体储存数据的地方，每个缓冲区都有固定数量的元素。
中央控制块结构
中央控制块是deque的核心数据结构，在实现过程中采用了一个含有几个元素的迭代器序列。中央控制块中最重要的指针是start和finish，它们也是deque真正的头尾指针。start指向的元素地址是deque首元素地址减去一个元素所需的内存空间，finish指向的元素地址是deque尾元素的下一个地址。
缓冲区结构
缓冲区是deque真正存储数据的地方。每个缓冲区在底层以一个指针指向它的头元素。而每个缓冲区存储的元素数量是固定的，由容量决定。
deque的插入与删除操作
在deque中插入和删除操作是非常频繁的，底层实现的数据结构之所以高效是因为它使用了多个缓冲区的结构。在deque中，插入和删除操作只需要在两端的缓冲区内进行即可，无需对所有元素进行复制和移动。这种底层结构使得deque具有了接近于vector的操作效率，同时还具有了deque的特有灵活性。
总结
通过了解deque的底层结构，我们可以更好地理解它的高效性和灵活性，从而更加合理地使用deque进行编程。同时也可以开发出一些更加高效的算法，从而提升程序的性能表现。
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