[C++][数据结构]队列(queue)的实现

对于队列的定义，前人之述备矣。

队列的实现方法与栈非常相似。我直接在我实现的那个栈的代码上加了一点东西，全局替换了一些标识符，就实现了这个队列。

我实现的是一个queue<value>容器类，支持push,pop,top,size,empty,clear和copy construction操作。

主要的实现思路是，先写出几个支持基本操作的类_queue_impl，然后再写一个包装类queue，包装基本操作，再实现size,copy struction,top,clear和抛出异常的功能。这样做(pImpl)的好处不言而喻。

我实现的copy structurion其实是用的一个包装了的友元函数_queue_copy(dst, src)，因为这样可以直接访问底部成员并进行复制，比使用用户接口，先一个一个pop，再一个一个push，快多了。

代码使用C++11标准。如果有不对的地方，欢迎指出。

在Win7 mingw32 gcc4.7下编译并测试通过。测试内容非常简单，所以可能会有一些没测试出来的问题。

以下是实现

 #pragma once
 #include <cstddef>
 #include <stdexcept>

 namespace jt {

 template <class value>
 class queue {
   template <class v>
   friend void _queue_copy(queue<v>& dst, const queue<v>& src);

 private:
   struct _queue_impl;
   _queue_impl *_impl = nullptr;
   size_t _siz;

   void _init_empty() {
     _siz = ;
     if (_impl) delete _impl;
     _impl = new _queue_impl;
   }

   void _destory() { _siz = ; delete _impl; }

 public:
   queue() { _init_empty(); }
   queue(const queue<value> &o) { _queue_copy(*this, o); }
   ~queue() { _destory(); }

   void clear() { _init_empty(); }
   void push(const value &val) { _impl->push(val); ++_siz; }
   size_t size() const { return _siz; }

   value pop() {
     if (_siz == )
       throw std::out_of_range("jt::queue::pop() - Empty queue");
     --_siz; return _impl->pop();
   }

   bool empty() const { return _siz == ; }

   value front() const {
     if (_siz == )
       throw std::out_of_range("jt::queue::front() - Empty queue");
     return _impl->f->val;
   }

   value back() const {
     if (_siz == )
       throw std::out_of_range("jt::queue::back() - Empty queue");
     return _impl->b->val;
   }
 };

 template <class value>
 static void _queue_copy(queue<value> &dst, const queue<value> &src) {
   dst._init_empty();
   auto **dn = &dst._impl->f; // dest node

   for (auto *s = src._impl->f; s; s = s->next) {
     *dn = new typename queue<value>::_queue_impl::node;
     (*dn)->val = s->val;
     dst._impl->b = *dn;
     dn = &(*dn)->next;
   }

   dst._siz = src._siz;
 }

 template <class value>
 struct queue<value>::_queue_impl {
   struct node {
     value val;
     node *next = nullptr;
   } *f = nullptr, // front
     *b;           // back

   ~_queue_impl() {
     while (f) {
       auto *tmp = f->next;
       delete f;
       f = tmp;
     }
   }

   void push(const value& val) {
     node *t = new node;
     t->val = val;

     if (f) b->next = t;
     else f = t; // if empty, set front

     b = t;
   }

   value pop() {
     value v = f->val;

     node *tmp = f->next;
     delete f;
     f = tmp;

     return v;
   }
 };

 }