std::deque 的底层数据结构是什么?它的迭代器是如何工作的?

What is underlying data structure of std::deque and how does it's iterator work?

我知道 std::deque 具有不同的连续内存块,并且通过插入或擦除双端队列的中间部分使迭代器失效。

除此之外,如果我插入到双端队列元素的末尾,迭代器无效但引用有效。

双端队列的迭代器还有其他一些不直观的行为。参考下面的link。

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我很好奇为什么迭代器会那样工作。如果我知道deque的底层数据结构,我就能清楚地理解它。但是我找不到任何关于 std::deque 是如何工作的详细解释。

谁能解释一下 std::deque 的底层数据结构以及为什么它的迭代器是这样工作的?

关键点是双端队列由几块连续的内存组成。

当你在第一个位置添加一个元素时,有两种情况:

要么第一个块还有地方可以添加元素:

 |   |   | first element | second element | .... | ...
       ^
       inserted element can be placed here

或者第一个chunk中没有位置,则插入的元素放在插入前为空的不同chunk中。

在这两种情况下,已经在容器中的元素不需要在内存中移动。因此,对它们的引用仍然有效。迭代器是不同的,因为它们需要额外的 book-keeping (例如,当您将迭代器递增到连续块中的最后一个元素时到达下一个块)。这同样适用于在末尾插入一个元素。然而,在中间插入元素需要重新排列已经存在的元素。