STL淺析——序列式容器vector的元素操作: pop_back()、ease()、clear() 和 insert()

　　vector 容器的元素操作函數有很多，我就選取四個講解一下，首先是pop_back()函數，pop() 函數的作用是將尾端元素拿掉並調整大小，並不涉及到容量的改變：

  void pop_back()
  {
    --_M_finish;　　//_M_finish是指向現有元素的最后一個元素的下一個cell地址，只需要減一，然后調用destory()即可
    destroy(_M_finish);
  }

　　ease() 函數作用是清除某一個元素，或者清除兩個迭代器之間的所有元素，如下：

//清除某一個元素
  iterator erase(iterator __position) 
  {
    if (__position + 1 != end())
      copy(__position + 1, _M_finish, __position);
    --_M_finish;
    destroy(_M_finish);
    return __position;
  }
  //清除迭代器__first 和 __last之間的所有元素
  iterator erase(iterator __first, iterator __last)
  {
    iterator __i = copy(__last, _M_finish, __first);　　//將__last到_M_finish（最后一個元素的下一個cell）所有元素copy到從__first開始的地方
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//返回_M_finish對應的cell，在copy之后所在位置的迭代器，賦值給__i
　　　//然后銷毀從__i到_M_finish的所有元素，並移動_M_finish到刪除元素之后新元素序列的尾端的下一個cell

　　destroy(__i, _M_finish); _M_finish = _M_finish - (__last - __first); return __first;
 }

　　第二個 erase 示意圖如下：

　　

　　

　　insert函數是把元素插入到對應位置，該函數效率很低，特別是front插入，要移動所有元素退后一個位置，很花銷時間，企業級數據盡量少用 vector 的 insert，以下是其源代碼：

　　

template <class _Tp, class _Alloc>
void vector<_Tp, _Alloc>::_M_fill_insert(iterator __position, size_type __n, 
                                            const _Tp& __x)
{
    if (__n != 0) //防止不插入元素而造成資源耗費
    {
        //備用空間大小大於或者等於新增元素個數
        if (size_type(_M_end_of_storage - _M_finish) >= __n) 
        {
            _Tp __x_copy = __x;
            //
            const size_type __elems_after = _M_finish - __position;
            iterator __old_finish = _M_finish;
　　　　　　　//我的技術太渣，理解倒是理解了，就是不知道為啥這么寫。。。。 if (__elems_after > __n) { uninitialized_copy(_M_finish - __n, _M_finish, _M_finish); _M_finish += __n; copy_backward(__position, __old_finish - __n, __old_finish); fill(__position, __position + __n, __x_copy); } else { uninitialized_fill_n(_M_finish, __n - __elems_after, __x_copy); _M_finish += __n - __elems_after; uninitialized_copy(__position, __old_finish, _M_finish); _M_finish += __elems_after; fill(__position, __old_finish, __x_copy); } //不明白為什么要比較__elems_after 和 _n，不是能夠全體移動並且直接插入要插入的元素嗎？所以
            //感覺特別復雜，個人覺得可以改成：
 uninitialized_copy(__position, _M_finish, __position + n); _M_finish += __n; fill(__position, __position + __n, __x_copy);
        }
        else 
        {
            //備用空間大小小於新增元素個數，必須配置額外內存，那就用到空間是配置器了
            const size_type __old_size = size();        
            //決定新的長度，為舊的長度的兩倍，或者舊的長度+新的長度
            const size_type __len = __old_size + max(__old_size, __n);
            //開始調用空間配置器
            iterator __new_start = _M_allocate(__len);
            iterator __new_finish = __new_start;
            __STL_TRY 
            {    //移動元素
                //首先移動要插入點位置之前的所有元素到新的vector
                __new_finish = uninitialized_copy(_M_start, __position, __new_start);
                //其次開始構造要插入的元素
                __new_finish = uninitialized_fill_n(__new_finish, __n, __x);
                //最后移動要插入點位置之后的所有元素到新的vector
                __new_finish
                = uninitialized_copy(__position, _M_finish, __new_finish);
            }
            __STL_UNWIND((destroy(__new_start,__new_finish);
            //以下清除並且釋放舊的vector
            _M_deallocate(__new_start,__len)));
            destroy(_M_start, _M_finish);
            _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
            //移動起始點和水位
            _M_start = __new_start;
            _M_finish = __new_finish;
            _M_end_of_storage = __new_start + __len;
        }
    }
}

　　紅代碼部分如果if成立，則如下圖，侯捷大神《STL源碼解析》上的該圖很單調，本人太挫有點看不懂：

　　

 

　　如果if不成立，則如下圖：

　　如果調用insert函數時空間不夠，如下：