C++ std::stack

重点总结:

• std::stack是一个先进后出（FILO）的容器，为了严格遵循FILO，stack不提供元素的任何迭代器操作。
• std::stack是一种容器适配器，提供特定的函数来访问元素。stack 只能从容器的一端（栈顶）进行插入、删除、访问操作。
• std::stack的基本操作示意图如下所示。本文参考自std::stack。

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1. Stack与构造函数

   stack的底层容器可以是任意容器类模板或者一些其他特定的容器类，这些容器类需支持以下操作：empty()、 back()、push_back()、pop_back()、emplace()。

   STL中std::vector、std::deque、std::list均符合上述要求，std::stack底层默认使用deque。

 

• Stack的构造函数有如下几种类型（www.cplusplus.com）。
  
• [1]. 通过容器对象进行构造
• [2]. 同1，参数为右值
• [3]. std::allocator对象作为参数
• [4]. 通过容器对象、std::allocator进行构造
• [5]. 复制构造 with std::allocator
• [6]. 移动构造 with std::allocator

    例：

int main ()
{
    
    
  std::deque<int> mydeque(3,100);          	// deque with 3 elements
  std::vector<int> myvector(2,200);        	// vector with 2 elements

  std::stack<int> first;                    // empty stack
  std::stack<int> second(mydeque);         	// [1]. 复制构造，通过deque

  std::stack<int,std::vector<int> > third;  // empty stack using vector
  std::stack<int,std::vector<int> > fourth(myvector);

  std::cout << "size of first: " << first.size() << '\n';
  std::cout << "size of second: " << second.size() << '\n';
  std::cout << "size of third: " << third.size() << '\n';
  std::cout << "size of fourth: " << fourth.size() << '\n';

  return 0;
}

size of first: 0
size of second: 3
size of third: 0
size of fourth: 2

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2. empty()、size()

• 函数empty()判断stack容器是否为空。
• 函数size()返回stack容器中元素个数。函数原型如下：

bool empty() const;
size_type size() const;

    例：

int main ()
{
    
    
    std::stack<int> first;
    std::cout << "is empty:" << first.empty() << ", size:" << first.size() << endl;	

    first.push(1);
    std::cout << "is empty:" << first.empty() << ", size:" << first.size() << endl;

    return 0;
}

is empty:1, size:0
is empty:0, size:1

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3. push()、pop()、top()

• 函数push()在栈顶插入元素，这个元素是新的栈顶元素。
• 函数pop()删除栈顶元素，其size大小减1。
• 函数top()返回栈顶元素的引用，函数原型如下：

void push (const value_type& val);
void push (value_type&& val);

void pop();

reference& top();
const_reference& top() const;

    例：

int main ()
{
    
    
    std::stack<int> mystack;

    for (int i=0; i<5; ++i)
        mystack.push(i);                        // 入栈： 0 1 2 3 4

    std::cout << "Popping out elements...";
    while (!mystack.empty())
    {
    
    
        std::cout << ' ' << mystack.top();      // 打印栈顶元素
        mystack.pop();                          // 出栈
    }
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

Popping out elements… 4 3 2 1 0

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4. swap()、emplace()

• 函数swap()将本容器中的元素与参数容器中的元素互换。
• 函数emplace()栈顶插入元素(移动构造对象)，关于移动语义见右值、移动语义。
• 函数原型如下：

void swap(stack& x) noexcept(/*see below*/);
template <class... Args> void emplace(Args&&... args);

    例：

int main ()
{
    
    
    std::stack<int> foo,bar;
    foo.push(10); 
    foo.push(20); 
    foo.push(30);

    bar.emplace(111);
    bar.emplace(222);		// emplace

    foo.swap(bar);

    std::cout << "foo-";
    print_stack_int(foo);	// foo-Stack size:2and element: 222 111
  
    std::cout << "bar-";
    print_stack_int(bar);	// bar-Stack size:3and element: 30 20 10

  return 0;
}

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