STL幾種容器的區別簡介

雖然這幾種都用過了，但對於它的理解還沒有形成概念性的知識，看過這個後覺得形成了架構性的知識，覺得很有用，所以轉載。vector - 會自動成長的數組

vector又稱為向量數組，他是為瞭解決程式中定義的數組是
不能動態改變大小這個缺點而出現的。
一般程式實現是在類建立的時候同時建立一個定長數組，
隨著資料不斷被寫入，一旦數組被填滿，則重新開闢一塊更大的記憶體區，
把原有的資料複製到新的記憶體區，拋棄原有的記憶體，如此反覆。

由於程式自動管理數組的增長，對於我們程式員來說確實輕鬆了不少，
只管把資料往裡面插就行了，當然把實體記憶體和虛擬記憶體插爆掉了
就是作業系統來找你麻煩了:-)

vector由於數組的增長只能向前，所以也只提供了後端插入和後端刪除，
也就是push_back和pop_back。當然在前端和中間要操作資料也是可以的，
用insert和erase，但是前端和中間對資料進行操作必然會引起資料區塊的移動，
這對效能影響是非常大的。

對於所有數組來說，最大的優勢就是隨機訪問的能力。
在vector中，提供了at和[]運算子這兩個方法來進行隨機訪問。
由於每個資料大小相同，並且無間隔地排列在記憶體中，
所以要對某一個資料操作，只需要用一個運算式就能直接計算出地址：
address = base + index * datasize

同樣，對vector進行記憶體開闢，初始化，清除都是不需要花大力氣的，
從頭到尾都只有一塊記憶體。

 

list - 擅長插入刪除的鏈表

有黑必有白，世界萬物都是成對出現的。
鏈表對於數組來說就是相反的存在。
數組本身是沒有動態增長能力的（程式中也必須重新開闢記憶體來實現），
而鏈表強悍的就是動態增長和刪除的能力。
但對於數組強悍的隨機訪問能力來說的話，鏈表卻很弱。

list是一個雙向鏈表的實現。
為了提供雙向遍曆的能力，list要比一般的資料單元多出兩個指向前後的指標。
這也是沒辦法的，畢竟現在的PC記憶體結構就是一個大數組，
鏈表要在不同的環境中實現自己的功能就需要花更多空間。

list提供了push_back，push_front，pop_back，pop_front四個方法
來方便操作list的兩端資料的增加和刪除，不過少了vector的at和[]運算子的
隨機訪問資料的方法。並不是不能實現，而是list的設計者
並不想讓list去做那些事情，因為他們會做得非常差勁。

對於list來說，清除容器內所有的元素是一件苦力活，
因為所有資料單元的記憶體都不連續，list只有一個一個遍曆來刪除。

 

deque - 擁有vector和list兩者優點的雙端隊列

黑與白，處於這兩個極端之間的就是令人愉悅的彩色了。
deque作為vector和list的結合體，確實有著不凡的實力。

STL的deque的實現沒有怎麼去看過，不過根據我自己的猜測，
應該是把數組分段化，在分段的數組上添加指標來把所有段連在一起，
最終成為一個大的數組。

deque和list一樣，提供了push_back，push_front，
pop_back，pop_front四個方法。可以想象，如果要對deque的兩端進行操作，
也就是要對第一段和最後一段的定長數組進行重新分配記憶體區，
由於分過段的數組很小，重新分配的開銷也就不會很大。

deque也和vector一樣，提供了at和[]運算子的方法。
要計算出某個資料的地址的話，雖然要比vector麻煩一點，
但效率要比list高多了。
首先和list一樣進行遍曆，每次遍曆的時候累積每段數組的大小，
當遍曆到某個段，而且baseN <= index < baseN + baseN_length的時候，
通過address = baseN + baseN_index就能計算出地址
由於分過段的後鏈表的長度也不是很長，所以遍曆對於
整體效能的影響就微乎其微了。