[C++][數據結構]棧(stack)的實現

對於棧的定義，前人之述備矣。

我實現的是一個stack<value>容器類，支持push,pop,top,size,empty,clear和copy construction操作。

主要的實現思路是，先寫出幾個支持基本操作的類_stack_impl，然后再寫一個包裝類stack，包裝基本操作，再實現size,copy struction,top,clear和拋出異常的功能。這樣做(pImpl)的好處不言而喻。

我實現的copy structurion其實是用的一個包裝了的友元函數_stack_copy(dst, src)，因為這樣可以直接訪問底部成員並進行復制，比使用用戶接口，先一個一個pop，再一個一個push，快多了。

代碼使用C++11標准。如果有不對的地方，歡迎指出。

在Win7 mingw32 gcc4.7下編譯並測試通過。測試內容非常簡單，所以可能會有一些沒測試出來的問題。

以下是實現

#pragma once
#include <cstddef>
#include <stdexcept>

namespace jt {

template <class value>
class stack {
  template <class v>
  friend void _stack_copy(stack<v>& dst, const stack<v>& src);

private:
  struct _stack_impl;
  _stack_impl *_impl = nullptr;
  size_t _siz;

  void _init_empty() {
    _siz = 0;
    if (_impl) delete _impl;
    _impl = new _stack_impl;
  }

  void _destory() { _siz = 0; delete _impl; }

public:
  stack() { _init_empty(); }
  stack(const stack<value> &o) { _stack_copy(*this, o); }
  ~stack() { _destory(); }

  void clear() { _init_empty(); }
  void push(const value &val) { _impl->push(val); ++_siz; }
  size_t size() const { return _siz; }

  value pop() {
    if (_siz == 0)
      throw std::out_of_range("jt::stack::pop() - Empty Stack");
    --_siz; return _impl->pop();
  }

  bool empty() const { return _siz == 0; }

  value top() const {
    if (_siz == 0)
      throw std::out_of_range("jt::stack::top() - Empty Stack");
    return _impl->n->val;
  }
};

template <class value>
static void _stack_copy(stack<value> &dst, const stack<value> &src) {
  dst._init_empty();
  auto **dn = &dst._impl->n; // dest node

  for (auto *s = src._impl->n; s; s = s->next) {
    *dn = new typename stack<value>::_stack_impl::node;
    (*dn)->val = s->val;
    dn = &(*dn)->next;
  }

  dst._siz = src._siz;
}

template <class value>
struct stack<value>::_stack_impl {
  struct node {
    value val;
    node *next = nullptr;
  } *n = nullptr; // head/top

  ~_stack_impl() {
    while (n) {
      auto *tmp = n->next;
      delete n;
      n = tmp;
    }
  }

  void push(const value &val) {
    node *t = new node;
    t->val = val;
    t->next = n;

    n = t;
  }

  value pop() {
    value v = n->val;

    node *tmp = n->next;
    delete n;
    n = tmp;

    return v;
  }
};

}