void test_stack()
{
	std::stack<int> st;
	st.push(1);
	st.push(2);
	st.push(3);
	st.push(4);
	st.push(5);
	while (!st.empty())
	{
		cout << st.top() << " ";
		st.pop();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
    test_stack();
    return 0;
}

就这么一段代码，先入栈，入栈5次，然后一次取栈顶元素打印，然后出栈。

让其执行，我们得到这样一个结果：

我们再来叙叙Queue（队尾入，队头出）

同样的，还是很简单。

Queue:

然后我们举一个例子，就结束。因为这些接口还是比较易懂的。

void test_queue()
{
	std::queue<int> q;
	q.push(1);
	q.push(2);
	q.push(3);
	q.push(4);
	q.push(5);
	while (!q.empty())
	{
		cout << q.front() << " ";//队尾入，队头出
		q.pop();
	}
	cout << endl;
}//没有迭代器...
int main()
{
    test_queue();
    return 0;
}

运行截图：

好，栈和队列的用法就这么说完了。

Stack和Queue的模拟实现

要是按照我们的常规思路，我们应该会这样去写：


    template <class T>
	class stack
	{
	private:
		T* _a;
		size_t _size;
		size_t _top;
	};  //常规思路

那么，我们另外的思路是什么的？

答案是：用现有的容器。

我们之前已经实现过了vector、list等等了，现在，我完全可以将其拿过来，然后去使用。也就是说，将之前实现过的容器，拿过来修修改改，就是新的容器。而我们在这里，用到了它，它就叫做适配器。

不知刚刚是否注意到在库的文件当中，Stack和Queue的模板都有第二个参数：

而这后面的Container，就是叫适配器。

如果我们用适配器，来完成栈和队列的模拟实现的话，那就简单太多了。

具体分别对stack和queue来说：

我们来看其模拟实现：

namespace   jxwd{		//使用容器适配器
	template <class T,class Container = std::vector<T>>
	class stack
	{
	public:
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop(const T& x)
		{
			_con.pop_back(x);
		}
		T top()
		{
			return _con.back();
		}
		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
		bool empty()
		{
			return size() == 0;
		}
	private:
		Container _con;
	};
template<class T, class Container = std::deque<T>>
	class queue
	{
	public:
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
		}
		void pop()
		{
			_con.pop_front();
		}
		T front()
		{
			return _con.front();
		}
		T back()
		{
			return _con.back();
		}
		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
	private:
		Container _con;
	};
}

可以看到，在上述的代码中，我们分别用vector和deque作为适配器，完成stack和queue的实现。

这样的好处，是我们创建一个成员变量之后，就可以直接调用适配器的成员函数来实现我们所想要实现的功能。所以，就光从代码的长度上来说，简单的都不止一点点。

那么我们上文提到的deque是个什么东西呢？

我们来稍微说一说：

deque:(双向队列)

也就是说，其既可以想vector一样，支持随机访问，也可以像list一样插入删除。

那么，如果其真的有这么厉害，能不能替代vector和list呢？

答案是肯定不行的。

也就是说，

与vector比较，deque的优势是：

头部插入和删除时，不需要搬移元素，效率特别高，而且在扩容时，也不需要搬移大量的元素，因此其效率是必vector高的。

与list比较，

其底层是连续空间，空间利用率比较高，不需要存储额外字段。

但是，deque有一个致命缺陷：

不适合遍历。

因为在遍历时，deque的迭代器要频繁的去检测其是否移动到某段小空间的边界，导致效率低下，而序列式场景中，可能需要经常遍历，因此在实际中，需要线性结构时，大多数情况下优先考虑vector和list，deque的应用并不多，而目前能看到的一个应用就是，STL用其作为stack和queue的底层数据结构

而这样的原因，实际上也是和deque的底层结构有关系。

总的来说，deque的底层结构是这样的：

我们来解释一下：

双端队列底层是一段假象的连续空间，实际是分段连续的，为了维护其“整体连续”以及随机访问的假象，落在了deque的迭代器身上，因此deque的迭代器设计就比较复杂。

下面的这张图应该很清晰：

仿函数

仿函数 -- 本质是一个函数对象但这个类的对象可以像函数一样去使用

举个例子：

就是说，我重载了这个()运算符，这样，就能让类的一个对象像函数一样去使用。

我们说这个干什么呢？因为我们下面实现优先级队列的时候要用到。

为什么要弄出来一个仿函数呢？本质上是因为函数指针用起来太复杂了。所以在C++中，我们用仿函数来替代之。

优先级队列（堆）

所谓优先级队列，本质上就是一个堆的实现过程。

我们先来看其模拟实现：

template<class T, class Container = std::vector<T> ,class Compare = Less<T>>//这里的第三个模板参数即为仿函数
	class priority_queue
	{
	public:
		Compare cmp;                     //定义出一个仿函数对象
		void AdjustUp(size_t child)
		{
			size_t parent = (child - 1) / 2;
			while (child > 0)
			{
				if( cmp(_con[child] , _con[parent]))  //用仿函数去比较（类似于函数指针）
				{
					std::swap(_con[parent], _con[child]);
					child = parent;
					parent = (child - 1) / 2;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
		}
		void AdjustDown(int parent)
		{
			size_t child = parent * 2 + 1;
			while (child < _con.size())
			{
				if (child + 1 < _con.size() &&cmp( _con[child] , _con[child + 1]))
				{
					child++;
				}
				if (cmp(_con[parent] , _con[child]))
				{
					std::swap(_con[parent], _con[child]);
					parent = child;
					child = parent * 2 + 1;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
		}
		T top()
		{
			return _con[0];
		}
		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
			AdjustUp(_con.size() - 1);
		}
		void pop()
		{
			std::swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
			_con.pop_back();
		}
	private:
		Container _con;
	};
	template<class T>
	struct Less
	{
		bool operator()(const T& l, const T& r)
		{
			return l < r;
		}
	};
	template<class T>
	struct great
	{
		bool  operator()(const T& l, const T& r)
		{
			return l > r;
		}
	};

模板进阶

非类型模板参数

有点像#define的意思

注意：
1. 浮点数、类对象以及字符串是不允许作为非类型模板参数的。
2. 非类型的模板参数必须在编译期就能确认结果。

模板的特化

通常情况下，使用模板可以实现一些与类型无关的代码，但对于一些特殊类型的可能会得到一些错误的结果

就像这个：

template<class T>
bool IsEqual(T& left, T& right)
{
    return left == right;
}
void Test()
{
    char* p1 = "hello";
    char* p2 = "world";
    if(IsEqual(p1, p2))
        cout<<p1<<endl;
    else
        cout<<p2<<endl;
}

那么这个时候，最好就是将模板进行特化。即在原模板类的基础上，针对特殊类型所进行特殊化的实现方式。

模板特化中分为函数模板特化与类模板特化。

函数模板特化

就像这样：

template<>
bool IsEqual<char*>(char*& left, char*& right)
{
    if(strcmp(left, right) > 0)
        return true;
    return false;
}

注意：一般情况下如果函数模板遇到不能处理或者处理有误的类型，为了实现简单通常都是将该函数直接给出。

就是说直接这样：

bool IsEqual(char* left, char* right)
{
    if(strcmp(left, right) > 0)
        return true;
    return false;
}

类模板特化

全特化

全特化即是将模板参数列表中所有的参数都确定化（如下：）

template<class T1, class T2>
class Data
{
public:
    Data() {cout<<"Data<T1, T2>" <<endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};
template<>
class Data<int, char>
{
public:
    Data() {cout<<"Data<int, char>" <<endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};
void TestVector()
{
    Data<int, int> d1;
    Data<int, char> d2;
}

偏特化

偏特化：任何针对模版参数进一步进行条件限制设计的特化版本

偏特化有以下两种表现方式：

部分特化
将模板参数类表中的一部分参数特化。

// 将第二个参数特化为int
template <class T1>
class Data<T1, int>
{
public:
    Data() {cout<<"Data<T1, int>" <<endl;}
private:
    T1 _d1;
    int _d2;
};

参数更进一步的限制

偏特化并不仅仅是指特化部分参数，而是针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。

//两个参数偏特化为指针类型
template <typename T1, typename T2>
class Data <T1*, T2*>
{
public:
    Data() {cout<<"Data<T1*, T2*>" <<endl;}
private:
    T1 _d1;
    T2 _d2;
};

模板分离编译

这个我们就简单提一下：笔者觉得这部分本身很简单，没什么好说的了。

千言万语一句话：模板不能分离编译。

// a.h
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right);

// a.cpp
template<class T>
T Add(const T& left, const T& right)
{
    return left + right;
}

// main.cpp
#include"a.h"
int main()
{
    Add(1, 2);
    Add(1.0, 2.0);
    return 0;
}

就像这样。