具有恒定复杂度的双端队列的交换功能的实现

Question

据说std :: deque交换函数需要固定的时间，不是线性的。 http://www.cplusplus.com/reference/deque/deque/swap-free/ 。 那么该功能如何实现？

Answer 1

所有可调整大小的标准库容器（即std::array之外的所有容器）都必须将其内容存储在动态分配的内存中。 这是因为它们可以任意增大，并且无法在容器对象本身占据的固定空间中任意存储许多对象。 换句话说， container.size() > sizeof(container)必须是可能的。

这意味着容器对象仅存储指向其内容的指针 ，而不存储内容本身。 因此，交换两个容器意味着只需交换这些指针即可。 以极其简化的形式：

template <class T>
class Container
{
  T *_begin, *_end;

  friend void swap(Container &a, Container &b)
  {
    std::swap(a._begin, b._begin);
    std::swap(a._end, b._end);
  }
};

当然，实际上，由于分配器等的存在，这很复杂，但是原理是相同的。

Answer 2

通常使用pimpl习惯用法来隐藏双端队列的实现（每个双端队列都包含一个指向实现的指针）。 然后交换指针。 （也可能是）双端队列至少持有一个指向其缓冲区的指针，然后将其交换（与大小相关的成员）。

这篇文章（复制和交换习惯用法）与交换的实现方式有关。