我的技术规范

C/C++, Algorithm
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stl_vector.h

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*/

/* NOTE: This is an internal header file, included by other STL headers.
 *   You should not attempt to use it directly.
 
*/

#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_VECTOR_H
#define __SGI_STL_INTERNAL_VECTOR_H

#include <concept_checks.h>

__STL_BEGIN_NAMESPACE 

#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma set woff 1174
#pragma set woff 1375
#endif


////////////////////////////////////////////////////////////
//首先 vector 的空间是连续的
//迭代器所要表达的几个操作符,全可以用原生的指针来表示
//因此 vector 直接使用 原生指针作为迭代器
////////////////////////////////////////////////////////////


// The vector base class serves two purposes.  First, its constructor
// and destructor allocate (but don't initialize) storage.  This makes
// exception safety easier.  Second, the base class encapsulates all of
// the differences between SGI-style allocators and standard-conforming
// allocators.

#ifdef __STL_USE_STD_ALLOCATORS

// Base class for ordinary allocators.
template <class _Tp, class _Allocator, bool _IsStatic>
class _Vector_alloc_base {
public:
  typedef typename _Alloc_traits<_Tp, _Allocator>::allocator_type
          allocator_type;

  allocator_type get_allocator() const { return _M_data_allocator; }

  _Vector_alloc_base(const allocator_type& __a)
    : _M_data_allocator(__a), _M_start(0), _M_finish(0), _M_end_of_storage(0) 
  {}
  
protected:
  allocator_type _M_data_allocator;
  _Tp* _M_start; // 表示数据/迭代器的首地址
  _Tp* _M_finish; // 当前有效数据的结束位置
  _Tp* _M_end_of_storage; // 容量的结束位置

  _Tp* _M_allocate(size_t __n)
    { return _M_data_allocator.allocate(__n); }

  void _M_deallocate(_Tp* __p, size_t __n)
    { if (__p) _M_data_allocator.deallocate(__p, __n); }
};






// Specialization for allocators that have the property that we don't
// actually have to store an allocator object.  
template <class _Tp, class _Allocator>
class _Vector_alloc_base<_Tp, _Allocator, true> {
public:
  typedef typename _Alloc_traits<_Tp, _Allocator>::allocator_type
          allocator_type;

  allocator_type get_allocator() const { return allocator_type(); }

  _Vector_alloc_base(const allocator_type&)
    : _M_start(0), _M_finish(0), _M_end_of_storage(0) 
  {}
  
protected:
  _Tp* _M_start;
  _Tp* _M_finish;
  _Tp* _M_end_of_storage;

  typedef typename _Alloc_traits<_Tp, _Allocator>::_Alloc_type 
            _Alloc_type;

  _Tp* _M_allocate(size_t __n)
    { return _Alloc_type::allocate(__n); }

  void _M_deallocate(_Tp* __p, size_t __n)
    { _Alloc_type::deallocate(__p, __n);}
};





// 这是主要的模板,由 _Alloc_traits<_Tp, _Alloc>::_S_instanceless 进行了选择

template <class _Tp, class _Alloc>
struct _Vector_base
  : public _Vector_alloc_base<_Tp, _Alloc,
                              _Alloc_traits<_Tp, _Alloc>::_S_instanceless>
{
  typedef _Vector_alloc_base<_Tp, _Alloc, 
                             _Alloc_traits<_Tp, _Alloc>::_S_instanceless>
          _Base;
  typedef typename _Base::allocator_type allocator_type;

  _Vector_base(const allocator_type& __a) : _Base(__a) {}

  _Vector_base(size_t __n, const allocator_type& __a) : _Base(__a) {
    _M_start = _M_allocate(__n); 
    _M_finish = _M_start;
    _M_end_of_storage = _M_start + __n;
  }

  ~_Vector_base() { _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start); }
};    




#else /* __STL_USE_STD_ALLOCATORS *///////////////////////////////////////////////////////////////////




template <class _Tp, class _Alloc> 
class _Vector_base {
public:
  typedef _Alloc allocator_type;
  allocator_type get_allocator() const { return allocator_type(); }

  _Vector_base(const _Alloc&)
    : _M_start(0), _M_finish(0), _M_end_of_storage(0) {}

  _Vector_base(size_t __n, const _Alloc&)
    : _M_start(0), _M_finish(0), _M_end_of_storage(0) 
  {
    _M_start = _M_allocate(__n); // 这是一个类内部定义的函数,封装了一下 simple_alloc::allocate
    _M_finish = _M_start;
    _M_end_of_storage = _M_start + __n;
  }

  // 在析构时自动归还内存,封装了一下 simple_alloc::deallocate
  ~_Vector_base() { _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start); }

protected:
  _Tp* _M_start; // 表示数据/迭代器的首地址
  _Tp* _M_finish; // 当前有效数据的结束位置
  _Tp* _M_end_of_storage; // 容量的结束位置

  typedef simple_alloc<_Tp, _Alloc> _M_data_allocator;

  _Tp* _M_allocate(size_t __n)
    { return _M_data_allocator::allocate(__n); } 

  void _M_deallocate(_Tp* __p, size_t __n) 
    { _M_data_allocator::deallocate(__p, __n); }
};

#endif /* __STL_USE_STD_ALLOCATORS */
















template <class _Tp, class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Tp) >
class vector : protected _Vector_base<_Tp, _Alloc> 
{
  // requirements:

  __STL_CLASS_REQUIRES(_Tp, _Assignable);

private:
  typedef _Vector_base<_Tp, _Alloc> _Base;
public:

// STL 规约要求的实现
  typedef _Tp value_type;
  typedef value_type* pointer;
  typedef const value_type* const_pointer;
  typedef value_type* iterator;
  typedef const value_type* const_iterator;
  typedef value_type& reference;
  typedef const value_type& const_reference;
  typedef size_t size_type;
  typedef ptrdiff_t difference_type;

  typedef typename _Base::allocator_type allocator_type;
  allocator_type get_allocator() const { return _Base::get_allocator(); }

#ifdef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION
  typedef reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
  typedef reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
#else /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */
  typedef reverse_iterator<const_iterator, value_type, const_reference, 
                           difference_type>  const_reverse_iterator;
  typedef reverse_iterator<iterator, value_type, reference, difference_type>
          reverse_iterator;
#endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */

protected:
#ifdef __STL_HAS_NAMESPACES
  using _Base::_M_allocate;
  using _Base::_M_deallocate;
  using _Base::_M_start;
  using _Base::_M_finish;
  using _Base::_M_end_of_storage;
#endif /* __STL_HAS_NAMESPACES */

protected:
  void _M_insert_aux(iterator __position, const _Tp& __x);
  void _M_insert_aux(iterator __position);

public:
  iterator begin() { return _M_start; } // 返回数据起始位置
  const_iterator begin() const { return _M_start; } 
  iterator end() { return _M_finish; } // 返回数据结束位置
  const_iterator end() const { return _M_finish; }

  // 反向迭代器
  reverse_iterator rbegin()
    { return reverse_iterator(end()); }
  const_reverse_iterator rbegin() const
    { return const_reverse_iterator(end()); }
  reverse_iterator rend()
    { return reverse_iterator(begin()); }
  const_reverse_iterator rend() const
    { return const_reverse_iterator(begin()); }

  size_type size() const // 当前数据大小
    { return size_type(end() - begin()); }

  // 这里用溢出的办法,对象作除法 -1 转size_type 是内存寻址的最大值
  
// size_of(_Tp) 是数据对象的大小,因此,对象支持的个数应该作除
  size_type max_size() const
    { return size_type(-1) / sizeof(_Tp); } 

  size_type capacity() const  // 容量
    { return size_type(_M_end_of_storage - begin()); }

  bool empty() const // 为空判断
    { return begin() == end(); } 

  // 返回对象的引用,左值
  reference operator[](size_type __n) { return *(begin() + __n); }
  // 返回对象的右值
  const_reference operator[](size_type __n) const { return *(begin() + __n); }

#ifdef __STL_THROW_RANGE_ERRORS
  void _M_range_check(size_type __n) const {
    if (__n >= this->size())
      __stl_throw_range_error("vector");
  }

  reference at(size_type __n)
    { _M_range_check(__n); return (*this)[__n]; }
  const_reference at(size_type __n) const
    { _M_range_check(__n); return (*this)[__n]; }
#endif /* __STL_THROW_RANGE_ERRORS */

  explicit vector(const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _Base(__a) {}

  // 新建一个带有 __n 个 __value 值的 vector
  vector(size_type __n, const _Tp& __value,
         const allocator_type& __a = allocator_type()) 
    : _Base(__n, __a)
    { _M_finish = uninitialized_fill_n(_M_start, __n, __value); }

  // 分配几个空的对象
  explicit vector(size_type __n)
    : _Base(__n, allocator_type())
    { _M_finish = uninitialized_fill_n(_M_start, __n, _Tp()); }

  // 拷贝构造函数,名字真长啊 : (
  vector(const vector<_Tp, _Alloc>& __x) 
    : _Base(__x.size(), __x.get_allocator())
    { _M_finish = uninitialized_copy(__x.begin(), __x.end(), _M_start); }

#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  // Check whether it's an integral type.  If so, it's not an iterator.

  
// 整数这样弄,速度巨快,因为最后模板竟然会展开到直接内存复制
  template <class _Integer>
  void _M_initialize_aux(_Integer __n, _Integer __value, __true_type) {
    _M_start = _M_allocate(__n);
    _M_end_of_storage = _M_start + __n; 
    _M_finish = uninitialized_fill_n(_M_start, __n, __value);
  }

    // 这个可能要一个一个复制了
  template <class _InputIterator>
  void _M_initialize_aux(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
                         __false_type) {
    _M_range_initialize(__first, __last, __ITERATOR_CATEGORY(__first));
  }

  // 从一个迭代器的区间范围,复制数据
    
// 模板技巧,检测是否为纯整数类型
  
// _Integral() 判别式,在 type_traits.h 中

  template <class _InputIterator>
  vector(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
         const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) 
  {
    typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral;

    _M_initialize_aux(__first, __last, _Integral());
  }


#else ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  vector(const _Tp* __first, const _Tp* __last,
         const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _Base(__last - __first, __a) 
    { _M_finish = uninitialized_copy(__first, __last, _M_start); }

#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ /////////////////////////////////////////////////////////////

  // 只管把所有对象析构,内存回收是交给了基类
  ~vector() { destroy(_M_start, _M_finish); }

  vector<_Tp, _Alloc>& operator=(const vector<_Tp, _Alloc>& __x);
  void reserve(size_type __n) 
  {
    if (capacity() < __n) {
      const size_type __old_size = size();
      iterator __tmp = _M_allocate_and_copy(__n, _M_start, _M_finish);
      destroy(_M_start, _M_finish);
      _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
      _M_start = __tmp;
      _M_finish = __tmp + __old_size;
      _M_end_of_storage = _M_start + __n;
    }
  }

  // assign(), a generalized assignment member function.  Two
  
// versions: one that takes a count, and one that takes a range.
  
// The range version is a member template, so we dispatch on whether
  
// or not the type is an integer.

  void assign(size_type __n, const _Tp& __val) { _M_fill_assign(__n, __val); }
  void _M_fill_assign(size_type __n, const _Tp& __val);

#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
  
  template <class _InputIterator>
  void assign(_InputIterator __first, _InputIterator __last) {
    typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral;
    _M_assign_dispatch(__first, __last, _Integral());
  }

  template <class _Integer>
  void _M_assign_dispatch(_Integer __n, _Integer __val, __true_type)
    { _M_fill_assign((size_type) __n, (_Tp) __val); }

  template <class _InputIter>
  void _M_assign_dispatch(_InputIter __first, _InputIter __last, __false_type)
    { _M_assign_aux(__first, __last, __ITERATOR_CATEGORY(__first)); }

  template <class _InputIterator>
  void _M_assign_aux(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
                     input_iterator_tag);

  template <class _ForwardIterator>
  void _M_assign_aux(_ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
                     forward_iterator_tag); 

#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */

  reference front() { return *begin(); }
  const_reference front() const { return *begin(); }
  reference back() { return *(end() - 1); }
  const_reference back() const { return *(end() - 1); }

    // push back 的两个重载

  void push_back(const _Tp& __x) { 
    if (_M_finish != _M_end_of_storage) { // 还有容量
      construct(_M_finish, __x); // 全域的 place new : )
      ++_M_finish; // 移动未尾
    }
    else
      _M_insert_aux(end(), __x); // 问题复杂了,容量不够,要搬运内存
  }

  void push_back() {
    if (_M_finish != _M_end_of_storage) {
      construct(_M_finish);
      ++_M_finish;
    }
    else
      _M_insert_aux(end());
  }





  void swap(vector<_Tp, _Alloc>& __x) {
    __STD::swap(_M_start, __x._M_start);
    __STD::swap(_M_finish, __x._M_finish);
    __STD::swap(_M_end_of_storage, __x._M_end_of_storage);
  }


    // insert 的两个重载,可以用拷贝构造函数,也可以用

  iterator insert(iterator __position, const _Tp& __x) {
    size_type __n = __position - begin();

    // 如果数据未放满容量 && 现在是想往最未尾加数据,这实际上是等于 push back
    if (_M_finish != _M_end_of_storage && __position == end()) 
    {
      construct(_M_finish, __x); // 全域的 place new : )
      ++_M_finish; // 移动未尾
    }
    else
      _M_insert_aux(__position, __x); // 问题复杂了,可能容量不够,还要搬运内存

    
// 返回现在的指针位置:因为一旦出现数据搬移,这样原来的迭代器位置不再有效
    
// 返回的是现在的地址, + n 用数据偏移,在新地址下偏移量会正常有效
    return begin() + __n;
  }

  iterator insert(iterator __position) {
    size_type __n = __position - begin();
    if (_M_finish != _M_end_of_storage && __position == end()) {
      construct(_M_finish);
      ++_M_finish;
    }
    else
      _M_insert_aux(__position);
    return begin() + __n; 
  }




#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
    
  // 这三个模板成员被我调整了一下序

  
// Check whether it's an integral type.  If so, it's not an iterator.
  template <class _Integer>
  void _M_insert_dispatch(iterator __pos, _Integer __n, _Integer __val,
                          __true_type)
    { _M_fill_insert(__pos, (size_type) __n, (_Tp) __val); }

  template <class _InputIterator>
  void _M_insert_dispatch(iterator __pos,
                          _InputIterator __first, _InputIterator __last,
                          __false_type) {
    _M_range_insert(__pos, __first, __last, __ITERATOR_CATEGORY(__first));
  }
    
  template <class _InputIterator>
  void insert(iterator __pos, _InputIterator __first, _InputIterator __last) {
    typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral;
    _M_insert_dispatch(__pos, __first, __last, _Integral());
  }

#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
  void insert(iterator __position,
              const_iterator __first, const_iterator __last);
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */

  void insert (iterator __pos, size_type __n, const _Tp& __x)
    { _M_fill_insert(__pos, __n, __x); }

  void _M_fill_insert (iterator __pos, size_type __n, const _Tp& __x);




  // 删未尾对象,很简单
  void pop_back() {
    --_M_finish; // 减未尾指针
    destroy(_M_finish); // 全域回收
  }


  // 清除对象
  
// 请问,这里为什么调用的是最后边的数据的析构函数呢??
  
// 这是STL的作法,我们没法评价,它为什么这么奇怪。
 
// 只要记住,它只是帮你管理空间,至于它是不是要正确地执行析构函数,它不知道。

  iterator erase(iterator __position) {

  // 如果它是未尾的对象,从该位置开始没有任何数据需要移动
    if (__position + 1 != end())
      copy(__position + 1, _M_finish, __position);

    --_M_finish; // 直接退一格
    destroy(_M_finish); // 全域的 destroy对象,并不回收内存,此时容量不变
    return __position;
  }
  // 清除 [__first, __last) 之间的所有数据
  iterator erase(iterator __first, iterator __last) {
      // 把从 [__last 至  _M_finish之间的所有数据直接搬移到 __first 位置
    iterator __i = copy(__last, _M_finish, __first);
    // 这时 copy 后 __i 返回了结束位置

    destroy(__i, _M_finish); // 并不回收内存,此时容量不变

    
// 这里的 __i 应该赋值给 _M_finish吧? 不知道作者为什么又算了一遍
    _M_finish = _M_finish - (__last - __first); // 修改结束的位置
    return __first;
  }



  void resize(size_type __new_size, const _Tp& __x) {
    if (__new_size < size()) 
      erase(begin() + __new_size, end());
    else
      insert(end(), __new_size - size(), __x);
  }
  void resize(size_type __new_size) { resize(__new_size, _Tp()); }
  void clear() { erase(begin(), end()); }




protected:

#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
  template <class _ForwardIterator>
  iterator _M_allocate_and_copy(size_type __n, _ForwardIterator __first, 
                                               _ForwardIterator __last)
{
    iterator __result = _M_allocate(__n);
    __STL_TRY {
      uninitialized_copy(__first, __last, __result);
      return __result;
    }
    __STL_UNWIND(_M_deallocate(__result, __n));
  }
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
  iterator _M_allocate_and_copy(size_type __n, const_iterator __first, 
                                               const_iterator __last)
  {
    iterator __result = _M_allocate(__n);
    __STL_TRY {
      uninitialized_copy(__first, __last, __result);
      return __result;
    }
    __STL_UNWIND(_M_deallocate(__result, __n));
  }
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */


#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
  template <class _InputIterator>
  void _M_range_initialize(_InputIterator __first,  
                           _InputIterator __last, input_iterator_tag)
  {
    for ( ; __first != __last; ++__first)
      push_back(*__first);
  }

  // This function is only called by the constructor. 
  template <class _ForwardIterator>
  void _M_range_initialize(_ForwardIterator __first,
                           _ForwardIterator __last, forward_iterator_tag)
  {
    size_type __n = 0;
    distance(__first, __last, __n);
    _M_start = _M_allocate(__n);
    _M_end_of_storage = _M_start + __n;
    _M_finish = uninitialized_copy(__first, __last, _M_start);
  }

  template <class _InputIterator>
  void _M_range_insert(iterator __pos,
                       _InputIterator __first, _InputIterator __last,
                       input_iterator_tag);

  template <class _ForwardIterator>
  void _M_range_insert(iterator __pos,
                       _ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last,
                       forward_iterator_tag);

#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
}; // end class : vector
















template <class _Tp, class _Alloc>
inline bool 
operator==(const vector<_Tp, _Alloc>& __x, const vector<_Tp, _Alloc>& __y)
{
  return __x.size() == __y.size() &&
         equal(__x.begin(), __x.end(), __y.begin());
}

template <class _Tp, class _Alloc>
inline bool 
operator<(const vector<_Tp, _Alloc>& __x, const vector<_Tp, _Alloc>& __y)
{
  return lexicographical_compare(__x.begin(), __x.end(), 
                                 __y.begin(), __y.end());
}

#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER

template <class _Tp, class _Alloc>
inline void swap(vector<_Tp, _Alloc>& __x, vector<_Tp, _Alloc>& __y)
{
  __x.swap(__y);
}

template <class _Tp, class _Alloc>
inline bool
operator!=(const vector<_Tp, _Alloc>& __x, const vector<_Tp, _Alloc>& __y) {
  return !(__x == __y);
}

template <class _Tp, class _Alloc>
inline bool
operator>(const vector<_Tp, _Alloc>& __x, const vector<_Tp, _Alloc>& __y) {
  return __y < __x;
}

template <class _Tp, class _Alloc>
inline bool
operator<=(const vector<_Tp, _Alloc>& __x, const vector<_Tp, _Alloc>& __y) {
  return !(__y < __x);
}

template <class _Tp, class _Alloc>
inline bool
operator>=(const vector<_Tp, _Alloc>& __x, const vector<_Tp, _Alloc>& __y) {
  return !(__x < __y);
}

#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */





template <class _Tp, class _Alloc>
vector<_Tp,_Alloc>& 
vector<_Tp,_Alloc>::operator=(const vector<_Tp, _Alloc>& __x)
{
  if (&__x != this) {
    const size_type __xlen = __x.size();
    if (__xlen > capacity()) {
      iterator __tmp = _M_allocate_and_copy(__xlen, __x.begin(), __x.end());
      destroy(_M_start, _M_finish);
      _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
      _M_start = __tmp;
      _M_end_of_storage = _M_start + __xlen;
    }
    else if (size() >= __xlen) {
      iterator __i = copy(__x.begin(), __x.end(), begin());
      destroy(__i, _M_finish);
    }
    else {
      copy(__x.begin(), __x.begin() + size(), _M_start);
      uninitialized_copy(__x.begin() + size(), __x.end(), _M_finish);
    }
    _M_finish = _M_start + __xlen;
  }
  return *this;
}







template <class _Tp, class _Alloc>
void vector<_Tp, _Alloc>::_M_fill_assign(size_t __n, const value_type& __val) 
{
  if (__n > capacity()) {
    vector<_Tp, _Alloc> __tmp(__n, __val, get_allocator());
    __tmp.swap(*this);
  }
  else if (__n > size()) {
    fill(begin(), end(), __val);
    _M_finish = uninitialized_fill_n(_M_finish, __n - size(), __val);
  }
  else
    erase(fill_n(begin(), __n, __val), end());
}












#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES /////////////////////////// IF ///////////////////////////////////////

template <class _Tp, class _Alloc> template <class _InputIter>
void vector<_Tp, _Alloc>::_M_assign_aux(_InputIter __first, _InputIter __last,
                                        input_iterator_tag) {
  iterator __cur = begin();
  for ( ; __first != __last && __cur != end(); ++__cur, ++__first)
    *__cur = *__first;
  if (__first == __last)
    erase(__cur, end());
  else
    insert(end(), __first, __last);
}

template <class _Tp, class _Alloc> template <class _ForwardIter>
void
vector<_Tp, _Alloc>::_M_assign_aux(_ForwardIter __first, _ForwardIter __last,
                                   forward_iterator_tag) {
  size_type __len = 0;
  distance(__first, __last, __len);

  if (__len > capacity()) {
    iterator __tmp = _M_allocate_and_copy(__len, __first, __last);
    destroy(_M_start, _M_finish);
    _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
    _M_start = __tmp;
    _M_end_of_storage = _M_finish = _M_start + __len;
  }
  else if (size() >= __len) {
    iterator __new_finish = copy(__first, __last, _M_start);
    destroy(__new_finish, _M_finish);
    _M_finish = __new_finish;
  }
  else {
    _ForwardIter __mid = __first;
    advance(__mid, size());
    copy(__first, __mid, _M_start);
    _M_finish = uninitialized_copy(__mid, __last, _M_finish);
  }
}

#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ ///////////////////// END IF //////////////////////////////



















template <class _Tp, class _Alloc>
void 
vector<_Tp, _Alloc>::_M_insert_aux(iterator __position, const _Tp& __x)
{
    // 测试是否已经到达容量极限
  if (_M_finish != _M_end_of_storage) {
      // 在未尾处申请缓存,同时把当前的最后一个数据往新的末尾位置复制
      
// 这是由于 constrcut 全域式,使用 place new ,本身就要复制一个对象
      
// 如果不现在复制,那将会使用一个临时的对象,那可能有新的构造函数运行起来,速度可能并不快
    construct(_M_finish, *(_M_finish - 1)); 
    ++_M_finish; // 尾部的位置,需要调整 

    _Tp __x_copy = __x; // 
    
// 把从当前 __position 开始的数据向后移动一份,这样 __position 所在的数据空间就会空下来
    copy_backward(__position, _M_finish - 2, _M_finish - 1); 
    // 调用赋值操作符拷贝需要插入的对象
    *__position = __x_copy;
  }

  // 这是当前容量不足以满足新数据插入的要求,需要申请和拷贝数据
  else {

      // 这是递增数据 capacity 的算法,如果当前容量为 0,则分配 1,否则,分配空间为当前的 2 倍
    const size_type __old_size = size();
    const size_type __len = __old_size != 0 ? 2 * __old_size : 1;

    // 注意,这里的分配器,已经是重定义了的,每次以 Tp 为数据单位来分配空间
    iterator __new_start = _M_allocate(__len);
    iterator __new_finish = __new_start;

    __STL_TRY {
        // 将原来的数据,拷贝到新位置
        
// 这段内容竟然源码解析的书里没写正确 STL作者的思路  - - 
        
// 注意,因为发生了数据空间的整体地址迁移,所以,之前所有的迭代器都不再有效。

        
// STEP1: 先以 __position 为结束点,拷贝数据
        
// 此时 __new_finish 返回当前拷贝数据的结束位置
      __new_finish = uninitialized_copy(_M_start, __position, __new_start);

      // STEP2: 把当前的数据构造在结束点
      construct(__new_finish, __x);
      ++__new_finish; // 调整结束位置的指针

        
// 把当前 __position至 _M_finish 的数据拷贝至刚才的结束点位置
      
// 返回新的结束,也就是最终的结束点
      __new_finish = uninitialized_copy(__position, _M_finish, __new_finish);
    }
    __STL_UNWIND(
        (
            // 如果最到异常,把可能已经分配了的数据,都给干掉

            
// 注意这里要认正想一下STL作者的思路:
            
// 首先,如果运行在 uninitialized_copy 中发生异常,应该按照
            
//        STL 规约,所有当前过种中生成的对象,都必须被清空
            
//        由这个标准,所以我们不用关心每个复制操作中发生错误时对象的销毁
            
// 其次,我们如果一旦遇到异常,会立即转到 catch 中来,
            
//        这样 __new_finish 变量作为临时变量没有来得急赋值,它恰好能反映在发生错误的步骤前
            
//        被正确构建的对象的位置。
            
//        于是我们要满足STL规约:发生错误时,不构建任何对象。
            
//        只需要销毁从 [ __new_start, __new_finish) 中的数据即可。
            destroy(__new_start,__new_finish), 

            // 同时地,因为发生了错误,没有对象被构建,要把数据归还内存分配器
            _M_deallocate(__new_start,__len)
        )
                );
    
    // 至此,如果在搬运数据中没有发生任何错误,则数据已经被放置在适合的位置。
    
// PS:然而,{注意算法中的细节},如果它发生了错误,这种算法会导致这样一个问题:
    
//        算法中在开始时,使用 _M_allocate 函数,给 __new_start 分配空间
    
//        在发生错误时,使用 _M_deallocate 把分配的空间回收了,它似乎并没有把 __new_start 赋于 0 值
    
//        这样 __new_start 就会指向一个被释放的空间,实际上是个错误。
    
// 可是,如果 __STL_USE_EXCEPTIONS 被打开,代码就会停止运行了,根本执行不到下面。
    
    
// 现在要把以前的对象删除
    destroy(begin(), end());
    // 及归还其占用的数据空间。
    _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);

    // 修改当前 vector 的数据指针
    _M_start = __new_start;
    _M_finish = __new_finish;
    _M_end_of_storage = __new_start + __len;
  }
}

// 这是另一个版本,它和上面那是一个的算法,不知道作者为什么没有直接内联调用上面的函数
template <class _Tp, class _Alloc>
void 
vector<_Tp, _Alloc>::_M_insert_aux(iterator __position)
{
  if (_M_finish != _M_end_of_storage) {
    construct(_M_finish, *(_M_finish - 1));
    ++_M_finish;
    copy_backward(__position, _M_finish - 2, _M_finish - 1);
    *__position = _Tp();
  }
  else {
    const size_type __old_size = size();
    const size_type __len = __old_size != 0 ? 2 * __old_size : 1;
    iterator __new_start = _M_allocate(__len);
    iterator __new_finish = __new_start;
    __STL_TRY {
      __new_finish = uninitialized_copy(_M_start, __position, __new_start);
      construct(__new_finish);
      ++__new_finish;
      __new_finish = uninitialized_copy(__position, _M_finish, __new_finish);
    }
    __STL_UNWIND((destroy(__new_start,__new_finish), 
                  _M_deallocate(__new_start,__len)));
    destroy(begin(), end());
    _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
    _M_start = __new_start;
    _M_finish = __new_finish;
    _M_end_of_storage = __new_start + __len;
  }
}




















template <class _Tp, class _Alloc>
void vector<_Tp, _Alloc>::_M_fill_insert(iterator __position, size_type __n, 
                                         const _Tp& __x)
{
  if (__n != 0) { 
    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;
      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);
      }
    }
    else {
      const size_type __old_size = size();        
      const size_type __len = __old_size + max(__old_size, __n);
      iterator __new_start = _M_allocate(__len);
      iterator __new_finish = __new_start;
      __STL_TRY {
        __new_finish = uninitialized_copy(_M_start, __position, __new_start);
        __new_finish = uninitialized_fill_n(__new_finish, __n, __x);
        __new_finish
          = uninitialized_copy(__position, _M_finish, __new_finish);
      }
      __STL_UNWIND((destroy(__new_start,__new_finish), 
                    _M_deallocate(__new_start,__len)));
      destroy(_M_start, _M_finish);
      _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
      _M_start = __new_start;
      _M_finish = __new_finish;
      _M_end_of_storage = __new_start + __len;
    }
  }
}

















#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES ////////////////////////// IF ///////////////////////////

template <class _Tp, class _Alloc> template <class _InputIterator>
void 
vector<_Tp, _Alloc>::_M_range_insert(iterator __pos, 
                                     _InputIterator __first, 
                                     _InputIterator __last,
                                     input_iterator_tag)
{
  for ( ; __first != __last; ++__first) {
    __pos = insert(__pos, *__first);
    ++__pos;
  }
}

template <class _Tp, class _Alloc> template <class _ForwardIterator>
void 
vector<_Tp, _Alloc>::_M_range_insert(iterator __position,
                                     _ForwardIterator __first,
                                     _ForwardIterator __last,
                                     forward_iterator_tag)
{
  if (__first != __last) {
    size_type __n = 0;
    distance(__first, __last, __n);
    if (size_type(_M_end_of_storage - _M_finish) >= __n) {
      const size_type __elems_after = _M_finish - __position;
      iterator __old_finish = _M_finish;
      if (__elems_after > __n) {
        uninitialized_copy(_M_finish - __n, _M_finish, _M_finish);
        _M_finish += __n;
        copy_backward(__position, __old_finish - __n, __old_finish);
        copy(__first, __last, __position);
      }
      else {
        _ForwardIterator __mid = __first;
        advance(__mid, __elems_after);
        uninitialized_copy(__mid, __last, _M_finish);
        _M_finish += __n - __elems_after;
        uninitialized_copy(__position, __old_finish, _M_finish);
        _M_finish += __elems_after;
        copy(__first, __mid, __position);
      }
    }
    else {
      const size_type __old_size = size();
      const size_type __len = __old_size + max(__old_size, __n);
      iterator __new_start = _M_allocate(__len);
      iterator __new_finish = __new_start;
      __STL_TRY {
        __new_finish = uninitialized_copy(_M_start, __position, __new_start);
        __new_finish = uninitialized_copy(__first, __last, __new_finish);
        __new_finish
          = uninitialized_copy(__position, _M_finish, __new_finish);
      }
      __STL_UNWIND((destroy(__new_start,__new_finish), 
                    _M_deallocate(__new_start,__len)));
      destroy(_M_start, _M_finish);
      _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
      _M_start = __new_start;
      _M_finish = __new_finish;
      _M_end_of_storage = __new_start + __len;
    }
  }
}

#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ /////////////////// ELSE //////////////////////////////////

template <class _Tp, class _Alloc>
void 
vector<_Tp, _Alloc>::insert(iterator __position, 
                            const_iterator __first, 
                            const_iterator __last)
{
    // 注意,原文是 __first != __last 这个括号打得太远,所以加判断式直接返回了
    if (__first == __last) 
        return;

    size_type __n = 0;
    distance(__first, __last, __n); // 求距离 __n

    
// 现在的容量剩余,还足以放下新的 __n 个数据
    if (size_type(_M_end_of_storage - _M_finish) >= __n) {

        // 自插入点后的元素个数
        
// 这些元素要往后移。
        const size_type __elems_after = _M_finish - __position;

        iterator __old_finish = _M_finish;


        // 这里好像有类似于 memmove 的算法:

        if (__elems_after > __n) { 
            // 注意: __n 是比较中较小的数值,它是 __last - __first 表示要插入的元素个数
            
// 在此情况下,在移动数据的过程中,会出现“相互覆盖的数据区域”。
            
            
// STEP1: 首先把没有相交的(或称覆盖)可能的数据区,给移走:
            
//        自 _M_finish - __n 开始的数据,迁移 __n 个
            uninitialized_copy(_M_finish - __n, _M_finish, _M_finish);

            // STEP2: 修改现在的数据未尾处
            _M_finish += __n;

            // STEP3: 把有相交范围内的数据移走,因为刚才已经把别的数据移走了,再怎么覆盖都行
            
// 这里用的是反向拷贝器,注意哦
            copy_backward(__position, __old_finish - __n, __old_finish);

            // STEP4: 最后把数据复制到 __position 处,从 __first 至 __last
            copy(__first, __last, __position);
        }
        else {
            // 在这里就不会出现覆盖区域,所以我们可以直接完全拷贝数据至末尾。

            
// STEP1: 先把需要复制的区域中,靠后的一段复制到现在的结束位置
            uninitialized_copy(__first + __elems_after, __last, _M_finish);
            _M_finish += __n - __elems_after;

            // STEP2: 把原缓冲区的后半部分,移到现在的数据末尾
            uninitialized_copy(__position, __old_finish, _M_finish);
            _M_finish += __elems_after; // 现在的有效数据结束位置

            
// STEP3: 把需要复制的区域中,剩下的,前面没复制完的拷贝到指针位置
            copy(__first, __first + __elems_after, __position);
        }

    }
    else {
        
        // 空间不够,需要重新分配

        
// 这是计算所需要的空间大小
        const size_type __old_size = size();
        // 一般都是分配2倍容量,但如果它不够,就按现在的 __n 来增加
        const size_type __len = __old_size + max(__old_size, __n); 

        // 分配一块目标缓存
        iterator __new_start = _M_allocate(__len);
        iterator __new_finish = __new_start;

        __STL_TRY {
            // 原来的,在插入点前面的数据
            __new_finish = uninitialized_copy(_M_start, __position, __new_start);
            // 现在要插入的数据
            __new_finish = uninitialized_copy(__first, __last, __new_finish);
            // 原来的,在插入点后面的数据
            __new_finish
                = uninitialized_copy(__position, _M_finish, __new_finish);
        }
        __STL_UNWIND((destroy(__new_start,__new_finish),
            _M_deallocate(__new_start,__len)));

        // 删除以前的缓存区
        destroy(_M_start, _M_finish);
        // 回收以前的缓存区
        _M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);

        // 把新分配的,作为缓存
        _M_start = __new_start;
        _M_finish = __new_finish;
        _M_end_of_storage = __new_start + __len;
    }

}

#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ ///////////////////////// END IF /////////////////////////////////










#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma reset woff 1174
#pragma reset woff 1375
#endif

__STL_END_NAMESPACE 

#endif /* __SGI_STL_INTERNAL_VECTOR_H */

// Local Variables:
// mode:C++
// End:

posted on 2012-02-19 21:45 panchao 阅读(1727) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: STL Memo


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