引子
std::TextPool 基于 std::deque 实现。所以尽管本文讨论 std::deque,但是所有的结论对 std::TextPool 同样有效。
实现概要
顾名思义,这是一个“双向队列(double-ended queue)”。这意味着从队列开始和结束处插入(删除)数据的性能很好。为了达到这个目的,std::deque 基于一种分段连续的、介于数组和链表之间的数据结构,示意如下:
template <class _E>
class deque
{
enum { BlockSize = 512 };
typedef _E Block[BlockSize];
std::vector<Block*> m_storage;
iterator m_first, m_last;
};
其中,iterator是deque::iterator类。其具体实现我们这里不展开讨论,只是提示一点:这里m_first, m_last就是容器的begin(), end()。之所以需要它们,是因为m_storage的第一个Block和最后一个Block的数据可能没有填满,需要有指针去指出边界。设想一下如果 我们只是要实现一个单向的队列,那么可以去掉这里的m_first成员(因为第一个Block如果它不同时是最后一个Block,则不会不满)。
为什么需要采用这种分段连续的数据结构呢?答案是:性能。deque 平常很少为C++程序员所使用,但从容器的各方面的性能指标来看,实在不应该如此。可以说,deque 是 STL 中基于值的容器(它们包括:list/slist, vector, deque, basic_string等)中综合性能最优的类。
下面我们仔细分析一下。
时间性能分析
push_back/push_front
这两个操作对 deque 来说并无区别。而 vector 则不支持 push_front(因为性能很差而不提供)。我们对比各容器 push_back 性能。如下:
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