C++ STL deque容器添加和删除元素方法完全攻略
成员函数 | 功能 |
|---|---|
push_back() | 在容器现有元素的尾部添加一个元素，和 emplace_back() 不同，该函数添加新元素的过程是，先构造元素，然后再将该元素移动或到容器的尾部。 |
pop_back() | 移除容器尾部的一个元素。 |
push_front() | 在容器现有元素的头部添加一个元素，和 emplace_back() 不同，该函数添加新元素的过程是，先构造元素，然后再将该元素移动或到容器的头部。 |
pop_front() | 移除容器尾部的一个元素。 |
emplace_back() | C++ 11 新添加的成员函数，其功能是在容器尾部生成一个元素。和 push_back() 不同，该函数直接在容器头部构造元素，省去了或移动元素的过程。 |
emplace_front() | C++ 11 新添加的成员函数，其功能是在容器头部生成一个元素。和 push_front() 不同，该函数直接在容器头部构造元素，省去了或移动元素的过程。 |
insert() | 在指定的位置直接生成一个元素。和 emplace() 不同的是，该函数添加新元素的过程是，先构造元素，然后再将该元素移动或到容器的指定位置。 |
emplace() | C++ 11 新添加的成员函数，其功能是 insert() 相同，即在指定的位置直接生成一个元素。和 insert() 不同的是，emplace() 直接在容器指定位置构造元素，省去了或移动元素的过程。 |
erase() | 移除一个元素或某一区域内的多个元素。 |
clear() | 删除容器中所有的元素。 |
在实际应用中，常用 emplace()、emplace_front() 和 emplace_back() 分别代替 insert()、push_front() 和 push_back()，具体原因本节后续会讲。
以上这些成员函数中，除了 insert() 函数的语法格式比较多，其他函数都只有一种用法（erase() 有 2 种语法格式），下面这段程序演示了它们的具体用法：
#include <deque>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
deque<int>d;
//调用push_back()向容器尾部添加数据。
d.push_back(2); //{2}
//调用pop_back()移除容器尾部的一个数据。
d.pop_back(); //{}
//调用push_front()向容器头部添加数据。
d.push_front(2);//{2}
//调用pop_front()移除容器头部的一个数据。
d.pop_front();//{}
//调用 emplace 系列函数，向容器中直接生成数据。
d.emplace_back(2); //{2}
d.emplace_front(3); //{3,2}
//emplace() 需要 2 个参数，个为指定插入位置的迭代器，第二个是插入的值。
d.emplace(d.begin() + 1, 4);//{3,4,2}
for (auto i : d) {
cout << i << " ";
}
//erase()可以接受一个迭代器表示要删除元素所在位置
//也可以接受 2 个迭代器，表示要删除元素所在的区域。
d.erase(d.begin());//{4,2}
d.erase(d.begin(), d.end());//{}，等同于 d.clear()
return 0;
}
运行结果为：
3 4 2
这里重点讲一下 insert() 函数的用法。insert() 函数的功能是在 deque 容器的指定位置插入一个或多个元素。该函数的语法格式有多种，如表 2 所示。
语法格式 | 功能 |
|---|---|
iterator insert(pos,elem) | 在迭代器 pos 指定的位置之前插入一个新元素elem，并返回表示新插入元素位置的迭代器。 |
iterator insert(pos,n,elem) | 在迭代器 pos 指定的位置之前插入 n 个元素 elem，并返回表示个新插入元素位置的迭代器。 |
iterator insert(pos,first,last) | 在迭代器 pos 指定的位置之前，插入其他容器（不仅限于vector）中位于 [first,last) 区域的所有元素，并返回表示个新插入元素位置的迭代器。 |
iterator insert(pos,initlist) | 在迭代器 pos 指定的位置之前，插入初始化列表（用大括号{}括起来的多个元素，中间有逗号隔开）中所有的元素，并返回表示个新插入元素位置的迭代器。 |
下面的程序演示了 insert() 函数的这几种用法：
#include <iostream>
#include <deque>
#include <array>
using namespace std;
int main()
{
std::deque<int> d{ 1,2 };
//种格式用法
d.insert(d.begin() + 1, 3);//{1,3,2}
//第二种格式用法
d.insert(d.end(), 2, 5);//{1,3,2,5,5}
//第三种格式用法
std::array<int, 3>test{ 7,8,9 };
d.insert(d.end(), test.begin(), test.end());//{1,3,2,5,5,7,8,9}
//第四种格式用法
d.insert(d.end(), { 10,11 });//{1,3,2,5,5,7,8,9,10,11}
for (int i = 0; i < d.size(); i++) {
cout << d[i] << " ";
}
return 0;
}
运行结果为：
1,3,2,5,5,7,8,9,10,11
emplace系列函数的优势
有关 emplace()、emplace_front() 和 emplace_back() 分别和 insert()、push_front() 和 push_back() 在运行效率上的对比，可以通过下面的程序体现出来：
#include <deque>
#include <iostream>
using namespace std;
class testDemo
{
public:
testDemo(int num) :num(num) {
std::cout << "调用构造函数" << endl;
}
testDemo(const testDemo& other) :num(other.num) {
std::cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
}
testDemo(testDemo&& other) :num(other.num) {
std::cout << "调用移动构造函数" << endl;
}
testDemo& operator=(const testDemo& other);
private:
int num;
};
testDemo& testDemo::operator=(const testDemo& other) {
this->num = other.num;
return *this;
}
int main()
{
//emplace和insert
cout << "emplace:" << endl;
std::deque<testDemo> demo1;
demo1.emplace(demo1.begin(), 2);
cout << "insert:" << endl;
std::deque<testDemo> demo2;
demo2.insert(demo2.begin(), 2);
//emplace_front和push_front
cout << "emplace_front:" << endl;
std::deque<testDemo> demo3;
demo3.emplace_front(2);
cout << "push_front:" << endl;
std::deque<testDemo> demo4;
demo4.push_front(2);
//emplace_back()和push_back()
cout << "emplace_back:" << endl;
std::deque<testDemo> demo5;
demo5.emplace_back(2);
cout << "push_back:" << endl;
std::deque<testDemo> demo6;
demo6.push_back(2);
return 0;
}
运行结果为：
emplace:
调用构造函数
insert:
调用构造函数
调用移动构造函数
emplace_front:
调用构造函数
push_front:
调用构造函数
调用移动构造函数
emplace_back:
调用构造函数
push_back:
调用构造函数
调用移动构造函数
可以看到，相比和它同功能的函数，emplace 系列函数都只调用了构造函数，而没有调用移动构造函数，这无疑提高了代码的运行效率。