STL 内部结构：双端队列实现答案

【问题标题】：STL internals: deque implementationSTL 内部结构：双端队列实现
【发布时间】：2011-08-09 08:37:19
【问题描述】：

我使用std::deque 来存储large collection of items。
我知道双端队列是作为向量列表实现的。无法设置这些向量的大小，但我徘徊选择该大小的算法是什么。

【问题讨论】：

哪个实现？ STL 和 C++ 标准库指定接口，而不是实现。
在 GNU 库的情况下（至少 gcc 4.4.5），大小为 512 字节，并且没有算法：“'512' 是可调的，但没有调查自继承 SGI 代码以来已完成。”

【解决方案1】：

我的deque 实现，是源自HP/SGI 版本的GNU 实现，它不是向量列表；至少，不是std::vectors 中的std::list。 cmets 状态

*  In previous HP/SGI versions of deque, there was an extra template
*  parameter so users could control the node size.  This extension turned
*  out to violate the C++ standard (it can be detected using template
*  template parameters), and it was removed.
*
*  Here's how a deque<Tp> manages memory.  Each deque has 4 members:
*
*  - Tp**        _M_map
*  - size_t      _M_map_size
*  - iterator    _M_start, _M_finish
*
*  map_size is at least 8.  %map is an array of map_size
*  pointers-to-"nodes".  (The name %map has nothing to do with the
*  std::map class, and "nodes" should not be confused with
*  std::list's usage of "node".)

【讨论】：

它会调整大小（按照标准的要求），它指向节点而不是将它们保持内联 - 所以它根本不像一个数组数组 - 相反，它就像一个向量指向数组分配的指针。
@larsmans：系统头文件必须使用保留名称作为其实现细节，以避免与包含头文件之前定义的任何宏发生冲突。
@MikeSeymour 当然，仅仅因为名称需要丑化，并不意味着它们也需要毫无意义或具有误导性。我对 MS STL 也有同样的抱怨。 _Eep_Ds?认真的吗？

【解决方案2】：

deque 被实现为向量的向量（向量列表会阻碍恒定时间随机访问）。辅助向量的大小取决于实现，常用算法是使用以字节为单位的常量大小。

【讨论】：

这个恒定大小有多大？（例如在 Visual Studio 实现中）
原始 SGI 实现使用 512。根据 Mike 对您问题的评论，G++ 仍在使用它。我不是 VC++ 的可靠消息来源——关于我所知道的一切都是在像这个这样的公共论坛上说的，我不记得有人提到过那个琐事。
上次我深入研究 VC++ (2010) 时，它是 8 或 16 个字节（或单个对象，如果更大的话）的东西。然后我明白了 deque 在 VC++ 中的表现如此糟糕......
这些向量的向量如何保证在开始时的恒定时间插入？
@Calmarius：在前面进行插入所需的工作量仅取决于第一个子向量的大小，而不是容器中元素的总数。就N 而言，它是恒定的。如果N 是十亿，那么第一个容器仍然可能只有 50 或 100 个元素（或实现选择的任何一个）。如果N 是 5 万亿，它不会花费 5,000 倍的时间。此外，如果第一个子向量的大小在它变得太大时通过拆分来保持“或多或少恒定”，那么就该子向量的N 而言，它也是“摊销常数”。