9.6容器适配器

除了顺序容器外，标准库还定义了三个顺序容器适配器：stack、queue和priority_queue
适配器(adaptor)是标准库中的一个通用概念。容器、迭代器和函数<369I
都有适配器。本质上，一个适配器是一种机制，能使某种事物的行为看起来像另外一种事物一样。一个容器适配器接受一种已有的容器类型，使其行为看起来像一种不同的类型。
例如，stack适配器接受一个顺序容器(除array或forward_list外)，并使其操作起来像一个stack一样(外层包装)。表9.17列出了所有容器适配器都支持的操作和类型。

定义一个适配器

每个适配器都定义两个构造函数：默认构造函数创建一个空对象，接受一个容器的构造函数拷贝该容器来初始化适配器。例如，假定deq是一个deque<int>,我们可以用deq来初始化一个新的stack,如下所示：
stack<int>stk(deq);//从deq拷贝元素到stk
默认情况下，stack和queue是基于deque实现的，priority_queue是在vector之上实现的。我们可以在创建一个适配器时将-个命名的顺序容器作为第二个类型参数，来重载默认容器类型。
//在vector_h实现的空栈
stack<string,vector<string>> str_stk;
stack<string,vector<string>>str_stk2(svec); //str_stk2在vector上实现，初始化时保存svec的拷贝
对于一个给定的适配器，可以使用哪些容器是有限制的。所有适配器都要求容器具有添加和删除元素的能力。因此，适配器不能构造在array之上。类似的，我们也不能用forward_list来构造适配器，因为所有适配器都要求容器具有添加、删除以及访问尾元素的能力。
stack只要求push_back、pop_back和back操作，因此可以使用除array和forward_list之外的任何容器类型来构造stack。
queue适配器要求back、push_back、front和push_front,因此它可以构造于list或deque之上，但不能基于vector构造。
priority_queue除了front、push_back和pop_back操作之外还要求随机访问能力，因此它可以构造于vector或deque之上，但不能基于list构造。

栈适配器

stack类型定义在stack头文件中。表 9.18列出了 stack所支持的操作。下面的程序展示了如何使用stack：
stack<int> intStack; // 空栈
/ / 填满栈
for (size_t ix = 0; ix != 10; ++ix)
intStack.push (ix) ; // intStack 保存 0 到 9 十个数
while (! intStack. empty () ) ( // intStack 中有值就继续循环
int value = intStack.top();
/ / 使用栈顶值的代码
intStack.pop () ; / / 弹出栈顶元素，继续循环
}
其中，声明语句
stack<int> intStack; // 空栈
定义了一个保存整型元素的栈intStack,初始时为空。for循环将10个元素添加到栈中，这些元素被初始化为从0 开始连续的整数。while循环遍历整个stack,获取top 值，将其从栈中弹出，直至栈空。

每个容器适配器都基于底层容器类型的操作定义了自己的特殊操作。我们只可以使用适配器操作，而不能使用底层容器类型的操作。例如，
intStack.push(ix);//intStack保存0到9十个数
此语句试图在intStack的底层deque对象上调用push_back
虽然stack是基于deque实现的，但我们不能直接使用deque操作。不能在一个stack调用push_back,而必须使用stack自己的操作push

队列适配器

queue和 priority_queue适配器定义在queue头文件中。表 9.19列出了它们所支持的操作。

标准库queue使用一种先进先出（first-in,first-out,FIFO）的存储和访问策略。进入队列的对象被放置到队尾，而离开队列的对象则从队首删除。饭店按客人到达的顺序来为他们安排座位，就是一个先进先出队列的例子。
priority_queue允许我们为队列中的元素建立优先级。新加入的元素会排在所有优先级比它低的已有元素之前。饭店按照客人预定时间而不是到来时间的早晚来为他们安排座位，就是一个优先队列的例子。默认情况下，标准库在元素类型上使用〈运算符来确定相对优先级。我们将在11.2.2节（第378页）学习如何重载这个默认设置。

小结

标准库容器是模板类型，用来保存给定类型的对象。在一个顺序容器中，元素是按顺序存放的，通过位置来访问。顺序容器有公共的标准接口：如果两个顺序容器都提供一个特定的操作，那么这个操作在两个容器中具有相同的接口和含义。
所有容器（除arrav外）都提供高效的动态内存管理。我们可以向容器中添加元素，不必担心元素存储在哪里。容器负责管理自身的存储。vector和string都提供更细致的内存管理控制，这是通过它们的reserve和capacity成员函数来实现的.
很大程度，容器只定义了极少的操作。每个容器都定义了构造函数、添加和删除元素的操作、确定容器大小的操作以及返回指向特定元素的迭代器的操作。其他一些有用的操作，如排序或搜索，并不是由容器类型定义的，而是由标准库算法实现的，我们将在第I0章介绍这些内容。
当我们使用添加和删除元素的容器操作时，必须注意这些操作町能使指向容器中元素的迭代器、指针或引用失效。很多会使迭代器失效的操作，如insert和erase,都会返回一个新的迭代器，来带助程序员维护容器中的位置。如果循环程序中使用了改变容器大小的操作，就要尤其小心其中迭代器、指针和引用的使用。

术语表

适配器（adaptor）标准阵类型、函数或送代器，它们接受一个类型、函数或迭代器，使其行为像另外一个类型、函数或迭代器-样。标准应提供了：一种顺序容器适配器：stack,queue和priority_queue每个适配器都在其底层顺序容器类型之上定义了一个新的接口。
数组（array）固定大小的顺序容器。为了定义一个array,除了元素类型之外还必须给定大小.array中的元素可以用其位置下标来访问。array支持快速的随机访问
begin容器操作，返回个指向容器首元素的迭代器，如果容器为空，则返回尾后迭代器。是否返回const迭代器依赖于容器的类型。
cbegin容器操作，返回一个指向容器首元素的const_iterator,如果容器为空，则返回尾后迭代器
cend容器操作，返回个指向容器尾元素之后（不存在:的）的const_iterator.
容器 container 保存-组给定类型对象的类型。每个标准库容器类型都是一个模板类型。为了定义一个容器，我们必须指定保存在容器中的元素的类型。除了array之外，标准库容器都是大小可变的。
deque顺序容器。deque中的元素可以通过位置下标来访问。支持快速的随机访问。deque各方面都和vector类似,唯一的差别是，deque支持在容器头尾位置的快速插入和删除，而目.在两端插入或删除元素都不会导致重新分配空间.
end容器操作，返回-个指向容器尾元素之后（不存在的）元素的迭代器。是否返回const迭代器依赖于容器的类型
forward_ist顺序容器，表示一个单向链表。forward_listr的元素只能顺序访问。从一个给定元素开始，为了访问另-个元素，我们只能遍历两者之间的所有元素。forward_list上的迭代器不支持递减运算（一）.forward_list支持任意位置的快速插入（或删除）操作。与其他容器不同，插入和删除发生在一个给定的迭代器之后的位置。因此，除了通常的尾后迭代器之外，forward_list还有一个“首前”迭代器。在添加新元素后，原有的指向forward_list的迭代器仍有效。在删除元素后，只有原来指向被删元素的迭
代器才会失效。
迭代器范围（iteratorrange）由一对迭代器指定的元素范围。第一个迭代器表示序列中第一个元素，第二个迭代器指向最后-个元素之后的位置。如果范围为空，则两个迭代器是相等的（反之亦然，如果两个迭代器不等，则它们表示一个非空范围）.如果范围非空，则必须保证，通过反复递增第一个迭代器，可以到达第二个迭代器。通过递增迭代器，序列中每个元素都能被访问到。
左闭合区间（left-inclusiveinterval）值范围，包含首元素，但不包含尾元素。通常表示为［i,j）表示序列从i开始（包含）直至j结束（不包含）。list顺序容器，表示一个双向链表。list中的元素只能顺序访问。从一个给定元素开始，为了访问另一个元素，我们只能遍历两者之间的所有元素。list上的迭代器既支持递增运算（++）,也支持递减运算（--）olist支持任意位置的快速插入（或删除）操作。当加入新元素后，迭代器仍然有效。当删除元素后，只有原来指向被删除元素的迭代器才会失效。
首前迭代器（off-the-beginningiterator）表示一个forwardlist开始位置之前（不存在的）元素的迭代器。是forward_list的成员函数before_begin的返回值。与end（）迭代器类似，「不能被解引用。
尾后迭代器（off-the-enditerator）表示范围中尾元素之后位置的迭代器。通常被称为“末尾迭代器"（enditerator）。
priority_queue顺序容器适配器，生成一个队列，插入其中的元素不放在末尾，而是根据特定的优先级排列。默认情况下，优先级用元素类型上的小于运算符确定。
queue顺序容器适配器，生成一个类型，使我们能将新元素添加到末尾，从头部删除元素。
顺序容器（sequentialcontainer）保存相同类型对象有序集合的类型。顺序容器中的元素通过位置来访问。
stack顺序容器适配器，生成一个类型，使我们只能在其一端添加和删除元素。
vector顺序容器。vector中的元素可以通过位置下标访问。支持快速的随机访问。我们只能在vector末尾实现高效的元素添加/删除。向vector添加元素可能导致内存空间的重新分配，从而使所有指向vector的迭代器失效。在vector内部添加（或删除）元素会使所有指向插入（删除）点之后元素的迭代器失效