具有恆定復雜度的雙端隊列的交換功能的實現

Question

據說std :: deque交換函數需要固定的時間，不是線性的。 http://www.cplusplus.com/reference/deque/deque/swap-free/ 。 那么該功能如何實現？

Answer 1

所有可調整大小的標准庫容器（即std::array之外的所有容器）都必須將其內容存儲在動態分配的內存中。 這是因為它們可以任意增大，並且無法在容器對象本身占據的固定空間中任意存儲許多對象。 換句話說， container.size() > sizeof(container)必須是可能的。

這意味着容器對象僅存儲指向其內容的指針 ，而不存儲內容本身。 因此，交換兩個容器意味着只需交換這些指針即可。 以極其簡化的形式：

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);
  }
};

當然，實際上，由於分配器等的存在，這很復雜，但是原理是相同的。

Answer 2

通常使用pimpl習慣用法來隱藏雙端隊列的實現（每個雙端隊列都包含一個指向實現的指針）。 然后交換指針。 （也可能是）雙端隊列至少持有一個指向其緩沖區的指針，然后將其交換（與大小相關的成員）。

這篇文章（復制和交換習慣用法）與交換的實現方式有關。