【C++】容器适配器_c++容器适配器

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一. 什么是适配器?什么是容器适配器?

• 适配器是一种设计模式（设计模式是一套被反复使用的，多数人知晓的，经过分类编目的，代码设计经验的总结），该种模式将一个类的接口转换成用户需要的另外一个接口。

举个例子：在日常生活中，当手机没电了，我们需要给手机充电，给手机充电的方式很多，可以插到电源上，也可以用充电宝，还可以直接连着电脑充。而我们并不关心用什么给它充电，我们关心的只是能否给手机充上电。适配器充当的角色就是 给手机充电的接口，它会将不同大小的电压转化成适合给手机充电的电压。容器适配器的概念可以结合这个例子理解，它以 某种容器作为底层结构，改变其接口，使它符合该容器的特性。

• 容器适配器：以某种已有的既定容器作为底层结构，在其基础上进一步地进行封装接口函数。使其可以满足某种特性。

下面将介绍三个用到容器适配器的结构:stack栈,queue队列,priority_queue优先级队列,通过这三个结构，我们可以更好的理解容器适配器的用途。

二.理解容器适配器

• STL的六大组件
  

我们可以看出虽然stack，queue，priority_queue中也可以存放数据，但在STL中并没有将其划分在容器的行列，而是将其称为容器配接器，这是因为stack，queue，priority_queue只是对其它容器的接口进行了包装，STL中stack和queue默认使用deque,priority_queue默认使用vector作为容器。我们现在来看看它们的底层接口和实现

stack的模拟实现

知道了容器适配器后，stack的模拟实现就简单了，我们只需要调用指定容器deque的各个成员函数即可实现stack的各个函数接口。

底层实现代码如下：stack底层利用deque双端队列进行包装，需要更改成多参数模板，最便利的一点就是，stack的底层函数的实现可以直接调用容器的函数接口，不需要自己再一步步实现。

namespace nn //命名空间域：防止命名冲突
{
    //多参数模板
	template<class T, class Container = std::deque<T>>//可以明显看出stack配接器的底层容器是deque双端队列，后面会介绍
	class stack
	{
	public:
		//元素入栈
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		//元素出栈
		void pop()
		{
			_con.pop_back();
		}
		//获取栈顶元素
		T& top()
		{
			return _con.back();
		}
		const T& top() const//const修饰
		{
			return _con.back();
		}
		//获取栈中有效元素个数
		size_t size() const
		{
			return _con.size();
		}
		//判断栈是否为空
		bool empty() const
		{
			return _con.empty();
		}
		//交换两个栈中的数据
		void swap(stack<T, Container>& st)//注意stack<T,Container>才是类型,加引用，别名，减少拷贝
		{
			_con.swap(st._con);//调用deque的算法swap
		}
	private:
	    //deque<T> _con底层
		Container _con;//将一个类的接口转换成用户需要的另一种接口，即利用deque容器转换成stack配接器
	};
}

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queue的模拟实现

同样的方式，我们也是通过调用所指定容器的各个成员函数来实现queue的。

底层实现代码如下：

namespace nn //防止命名冲突
{
	template<class T, class Container = std::deque<T>>
	class queue
	{
	public:
		//队尾入队列
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		//队头出队列
		void pop()
		{
			_con.pop_front();
		}
		//获取队头元素
		T& front()
		{
			return _con.front();
		}
		const T& front() const
		{
			return _con.front();
		}
		//获取队尾元素
		T& back()
		{
			return _con.back();
		}
		const T& back() const
		{
			return _con.back();
		}
		//获取队列中有效元素个数
		size_t size() const
		{
			return _con.size();
		}
		//判断队列是否为空
		bool empty() const
		{
			return _con.empty();
		}
		//交换两个队列中的数据
		void swap(queue<T, Container>& q)
		{
			_con.swap(q._con);
		}
	private:
		Container _con;//deque<T> _con;
	};
}

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思考stack 和 queue 是否存在迭代器?

stack 和 queue 都不具备迭代器, 因为两者都不具备遍历走访功能，所以自然不需要设计迭代器

stack 和 queue可以以哪些容器作为底层容器?

实际上stack使用vector作为底层容器也是可以的，queue使用deque双端队列+list带头双向循环链表作为底层容器也是可以的。
但是deque在设计上相比于list和vector，作为stack，queue的底层结构更优。

底层容器如何传进去?

作为模板参数传入template<class T,class Container = deque<T>>,用了默认参数（缺省参数）