c++11 标准模板(STL)(std::queue)(四)

定义于头文件 <queue>
template<

    class T,
    class Container = std::deque<T>

> class queue;

 std::queue 类是容器适配器,它给予程序员队列的功能——尤其是 FIFO (先进先出)数据结构。

类模板表现为底层容器的包装器——只提供特定的函数集合。 queue 在底层容器尾端推入元素,从首端弹出元素。

修改器

向队列尾部插入元素

std::queue<T,Container>::push

void push( const value_type& value );

void push( value_type&& value );

(C++11 起)

 推给定的元素 value 到 queue 尾。

1) 等效地调用 c.push_back(value)

2) 等效地调用 c.push_back(std::move(value))

参数

value - 要推入的元素值

返回值

(无)

复杂度

等于 Container::push_back 的复杂度。

于尾部原位构造元素

std::queue<T,Container>::emplace

template< class... Args >
void emplace( Args&&... args );

(C++11 起)
(C++17 前)

template< class... Args >
decltype(auto) emplace( Args&&... args );

(C++17 起)

 推入新元素到 queue 结尾。原位构造元素,即不进行移动或复制操作。以与提供给函数者准确相同的参数调用元素的构造函数。

等效地调用 c.emplace_back(std::forward<Args>(args)...); 。

参数

args - 转发给元素构造函数的参数

返回值

(无) (C++17 前)
上述对 Container::emplace_back 的调用返回的值或引用,若它存在。 (C++17 起)

复杂度

等同于 Container::emplace_back 的复杂度。

删除栈顶元素

std::queue<T,Container>::pop

void pop();

从 queue 移除前端元素。等效地调用 c.pop_front() 。

参数

(无)

返回值

(无)

复杂度

等于 Container::pop_front 的复杂度。

交换内容

std::queue<T,Container>::swap

void swap( queue& other ) noexcept(/* see below */);

(C++11 起)

交换容器适配器与 other 的内容。等效地调用 using std::swap; swap(c, other.c); 。

参数

other - 要交换内容的容器适配器

返回值

(无)

示例

noexcept 规定:  

noexcept(noexcept(swap(c, other.c)))

上述表达式中,用与 C++17 std::is_nothrow_swappable 特性所用的相同方式查找标识符 swap

(C++17 前)
noexcept 规定:  

noexcept(std::is_nothrow_swappable<Container>::value)

(C++17 起)

复杂度

与底层容器相同(典型地为常数)。

调用示例

#include <iostream>
#include <forward_list>
#include <string>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <queue>
#include <deque>
#include <time.h>

using namespace std;

struct Cell
{
    int x;
    int y;

    Cell() = default;
    Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}

    Cell &operator +=(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator +(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator *(const Cell &cell)
    {
        x *= cell.x;
        y *= cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator ++()
    {
        x += 1;
        y += 1;
        return *this;
    }


    bool operator <(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y < cell.y;
        }
        else
        {
            return x < cell.x;
        }
    }

    bool operator >(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y > cell.y;
        }
        else
        {
            return x > cell.x;
        }
    }

    bool operator ==(const Cell &cell) const
    {
        return x == cell.x && y == cell.y;
    }
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
    os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
    return os;
}

void queuePrint(const std::string &name, const std::queue<Cell> &queue)
{
    std::cout << name ;
    std::queue<Cell> queuep = queue;
    while (queuep.size() > 0)
    {
        std::cout << queuep.front() << " ";
        queuep.pop();
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;

    std::mt19937 g{std::random_device{}()};
    srand((unsigned)time(NULL));

    auto generate = []()
    {
        int n = std::rand() % 10 + 110;
        Cell cell{n, n};
        return cell;
    };

    std::deque<Cell> deque1(6);
    std::generate(deque1.begin(), deque1.end(), generate);
    std::cout << "deque1:   ";
    std::copy(deque1.begin(), deque1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;

    //2) 以 cont 的内容复制构造底层容器 c 。
    std::queue<Cell> queue1(deque1);

    while (!queue1.empty())
    {
        //返回到 queue 中首元素的引用。
        //此元素将是调用 pop() 时第一个移除的元素。等效地调用 c.front() 。
        //const_reference
        std::cout << "queue1.front() before: " << queue1.front() << " ";
        //reference
        queue1.front() = generate();
        std::cout << "after: " << queue1.front();
        //从 queue 移除顶元素。等效地调用 c.pop_back()
        queue1.pop();
        std::cout << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    std::queue<Cell> queue2;
    int index = 0;
    while (index < 6)
    {
        Cell cell = generate();
        if (queue2.size() % 2 == 0)
        {
            //推给定的元素 value 到 queue 尾。
            //1) 等效地调用 c.push_back(value)
            queue2.push(cell);
        }
        else
        {
            //推给定的元素 value 到 queue 尾。
            //2) 等效地调用 c.push_back(std::move(value)),移动语义
            queue2.push(std::move(cell));
        }
        std::cout << "queue2.front() : " << queue2.front() ;
        queue2.pop();
        std::cout << std::endl;
        index++;
    }
    std::cout << std::endl;

    std::queue<Cell> queue3;
    index = 0;
    while (index < 6)
    {
        int n = std::rand() % 10 + 110;
        //推入新元素到 queue 结尾。原位构造元素,即不进行移动或复制操作。
        //以与提供给函数者准确相同的参数调用元素的构造函数。
        //等效地调用 c.emplace_back(std::forward<Args>(args)...);
        queue3.emplace(n, n);
        std::cout << "queue3.front() : " << queue3.front() ;
        std::cout << std::endl;
        queue3.pop();
        index++;
    }
    std::cout << std::endl;

    std::deque<Cell> deque2(6);
    std::generate(deque2.begin(), deque2.end(), generate);
    std::cout << "deque2:   ";
    std::copy(deque2.begin(), deque2.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::deque<Cell> deque3(6);
    std::generate(deque3.begin(), deque3.end(), generate);
    std::cout << "deque3:   ";
    std::copy(deque3.begin(), deque3.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;
    std::cout << std::endl;

    std::queue<Cell> queue4(deque2);
    std::queue<Cell> queue5(deque3);
    std::cout << "swap before:  " << std::endl;
    queuePrint("queue4:   ", queue4);
    queuePrint("queue5:   ", queue5);
    //交换容器适配器与 other 的内容。
    //等效地调用 using std::swap; swap(c, other.c);
    queue4.swap(queue5);
    std::cout << "swap after:  " << std::endl;
    queuePrint("queue4:   ", queue4);
    queuePrint("queue5:   ", queue5);
}

输出

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