[翻译] C++ STL容器参考手册（第二章 <deque>）

本章节原文：http://www.cplusplus.com/reference/deque/deque/

1. std::deque

template < class T, class Alloc = allocator<T> > class deque;

双端队列

deque（发音类似"deck"）是对double-ended-queue比较特殊的缩写方式。deque是动态长度的序列容器，可以向任意一端扩展或者从任意一端缩短。

不同的库对deque有不同的实现，总的来说都是以某种动态数组的形式。在任何情况下，任一元素都可以通过随机迭代访问器来访问，同时容器的存储空间会根据需要被自动扩展或收缩。

因此，deque提供了类似于vector的功能，只不过不仅在容器末端，在deque的前端添加与删除元素也都有很高的效率。此外，与vector不同的是，deque并不保证其所有的元素都被存储在连续的空间：将指向一个元素的指针加上偏移地址来访问其他元素的方法会导致不可预期的结果。

vector和deque具有相似的接口，可以被用作相似的目的，但内部的工作机制有相当大的差距：vector使用一整个数组（来存储元素），当偶尔需要扩展容量时需要重新分配整个空间，而deque的元素是分布存储在多段不同的存储空间内，容器内部维护必要的信息，使得任意元素都可以通过一个统一连续的接口（迭代器）被直接访问，且访问所需的时间为常数。因此，deque内部的工作机制要比vector复杂，这也使得deque容器在某些情况下可以比vector更高效的扩展容量，尤其是当容器内存储着很长的数据序列，每一次重新分配空间（reallocation）都会有大量的开销时。

对于那些需要经常在容器前端与末端以外插入或删除元素的操作，相对于list（链表）和forward list（单链表），deque的性能更差，迭代器和引用（reference）的一致性也会更低*。

*译者：暂时也没明白这个一致性是怎么更低。

2. 容器属性

序列

　　容器中的元素是严格按照线性排列，每一个元素都可通过其在序列中所处的位置来访问。

动态数组

　　通常情况下是以动态数组的形式来实现。允许直接访问序列中的任何元素，并且在序列的前端与末端添加或删除元素都相对会更快。

分配器的使用

　　容器使用一个分配器（allocator）对象来动态的处理存储空间。

3. 模板参数

　　元素类型，与deque::value_type保持相同。

Alloc

　　分配器对象的类型，用来定义存储分配模型*。默认情况下这里会使用模板类allocator，它定义了一个最简单的存储分配模型并且是不依赖于具体的元素类型的。

*译者：原文用词比较文邹邹，其实分配器就是实现了动态的存储空间的分配与回收，当然了这里的分配与回收是与具体的元素类型紧密相关的，不同类型的元素，占用的空间不同，分配与回收操作自然也不同。

4. 成员类型

C++98

成员类型	定义	说明
value_type	第一个模板参数（T）
allocator_type	第二个模版参数（Alloc）	默认值为：allocator<value_type>
reference	allocator_type::reference	对于默认的allocator，这个类型就是value_type&
const_reference	allocator_type::const_reference	对于默认的allocator，这个类型就是const value_type&
pointer	allocator_type::pointer	对于默认的allocator，这个类型就是value_type*
const_pointer	allocator_type::const_pointer	对于默认的allocator，这个类型就是const value_type*
iterator	一个value_type的随机访问迭代器	可被转换成const iterator
const_iterator	一个const value_type的随机访问迭代器
reverse_iterator	reverse_iterator<iterator>（译者：iterator类型的反向迭代器）
const_reverse_iterator	reverse_iterator<const_iterator>（译者：只读iterator类型的反向迭代器）
difference_type	有符号整型，与iterator_traits<iterator>::difference_type相同	通常就是ptrdiff_t
size_type	能够表示任何非负的difference_type值的无符号整型	通常就是size_t

C++11

成员类型	定义	说明
value_type	第一个模板参数（T）
allocator_type	第二个模版参数（Alloc）	默认值为：allocator<value_type>
reference	value_type&
const_reference	const value_type&
pointer	allocator_traits<allocator_type>::pointer	对于默认的allocator，这个类型就是value_type*
const_pointer	allocator_traits<allocator_type>::const_pointer	对于默认的allocator，这个类型就是const value_type*
iterator	一个value_type的随机访问迭代器	可被转换成const iterator
const_iterator	一个const value_type的随机访问迭代器
reverse_iterator	reverse_iterator<iterator>（译者：iterator类型的反向迭代器）
const_reverse_iterator	reverse_iterator<const_iterator>（译者：只读iterator类型的反向迭代器）
difference_type	有符号整型，与iterator_traits<iterator>::difference_type相同	通常就是ptrdiff_t
size_type	能够表示任何非负的difference_type值的无符号整型	通常就是size_t

5. 成员函数

构造函数

　　构造deque容器（公有成员函数）

析构函数

　　deque的析构器（公有成员函数）

=运算符

　　赋值运算（公有成员函数）

迭代器

begin

　　返回指向容器前端（译者：就是指向第一个元素）的迭代器（公有成员函数）

end

　　返回指向容器末端（译者：就是指向最后一个元素）的迭代器（公有成员函数）

rbegin

　　返回指向容器末端（译者：对于反向迭代器来说，这是第一个元素）的反向迭代器（公有成员函数）

rend

　　返回指向容器前端（译者：对于反向迭代器来说，这是最后一个元素）的反向迭代器（公有成员函数）

cbegin

　　返回指向容器前端的只读迭代器（公有成员函数）

cend

　　返回指向容器末端的只读迭代器（公有成员函数）

crbegin

　　返回指向容器末端的只读反向迭代器（公有成员函数）

crend

　　返回指向容器前端的只读反向迭代器（公有成员函数）

译者：这里的容器前端与末端分别指容器中的第一个与最后一个元素。只读迭代器本身可以进行增减操作来指向其它的元素，但是只读迭代器指向的元素是只读的。

容量

size

　　返回容器所包含的元素的数量（公有成员函数）

max_size

　　返回容器最多能够包含的元素数量（公有成员函数）

resize

　　改变容器大小（公有成员函数）

empty

　　测试容器是否为空（公有成员函数）

shrink_to_fit C++11

　　删除容器尚未使用的预分配空间* （公有成员函数）

*译者：出于性能上的考虑，当容器预分配的空间被新插入的元素消耗完之后，容器会再次预分配一定数量的存储空间，这样一来就不必在每次有新元素被插入时都重新分配空间。然而，预分配的空间如果不再被使用就会造成空间的浪费。shrink_to_fit方法可以释放这些尚未使用的预分配空间，同时保留所有元素的完整性。

访问元素

运算符[]

　　访问元素（公有成员函数）

　　反问元素（公有成员函数）

front

　　访问第一个元素（公有成员函数）

back

　　访问最后一个元素（公有成员函数）

修改

　　赋值给容器的内容（公有成员函数）

　　在容器最后端插入元素（公有成员函数）

　　在容器最前端插入元素（公有成员函数）

　　删除最后一个元素（公有成员函数）

　　删除第一个元素（公有成员函数）

　　插入元素（公有成员函数）

　　删除元素（共有成员函数）

　　（与另一个容器）交换内容（公有成员函数）

clear

　　清空容器的内容（公有成员函数）

emplace C++11

　　构造并且插入元素（公有成员函数）

emplace_front C++11

　　构造并且在容器最前端插入元素（公有成员函数）

emplace_back C++11

　　构造并且在容器最后端插入元素（公有成员函数）

分配器

get_allocator

　　返回分配器 * （公有成员函数）

*译者：返回当前容器分配器的一个拷贝。通常情况下，分配器由容器本身调用，用户不需要关心。但当有特殊的设计需要时，可以调用方法get_allocator取得分配器对象，然后手动调用分配器进行容器存储空间的分配与回收。

6. 重载的非成员函数

关系运算符

　　deque的关系运算符（函数）

swap

　　交换两个deque容器的内容（模板函数）