C++ STL deque cbegin() 函数

在C++ STL（标准模板库）中，deque类代表双端队列。deque（发音为“deck”）是一个能够在两端扩展或缩短的序列容器。deque容器类似于vector，但提供了一些额外的方法，例如push_front()和pop_front()，使其更加灵活。

在这篇文章中，我们将关注deque类中的cbegin()方法。cbegin()返回容器的const_iterator类型，这意味着迭代器对象不能改变所指向的元素值，但仍可以改变指针本身。当在循环中迭代序列时，使用cbegin()方法可以避免不必要的修改，使代码更加安全和可维护。

deque cbegin() 的语法和返回值

deque的cbegin()方法的语法如下：

const_iterator cbegin() const noexcept;

cbegin()方法返回一个常量迭代器（const_iterator），该迭代器指向序列的第一个元素。由于迭代器是常量迭代器，因此你无法通过该迭代器更改元素的值，但仍可以改变指针本身。

下面是一个示例程序，演示如何使用cbegin()方法：

#include <iostream>
#include <deque>

int main()
{
    std::deque<int> myDeque = {5, 10, 15, 20};

    // 使用cbegin()遍历deque
    std::cout << "Deque elements: ";
    for (auto i = myDeque.cbegin(); i != myDeque.cend(); ++i)
        std::cout << *i << " ";

    return 0;
}

在上面的示例程序中，我们首先创建了一个deque对象，并使用cbegin()方法获取一个指向该deque对象的第一个元素的常量迭代器。然后，我们遍历deque对象，并输出元素的值。请注意，由于我们使用的是const_iterator迭代器，因此无法更改元素的值。

deque cbegin() 的应用场景

使用cbegin()方法的一个常见应用场景是，当你想要在一个循环中遍历序列，但是又不希望改变该序列的值时。在这种情况下，使用cbegin()方法可以避免不必要的修改。

#include <iostream>
#include <deque>

int main()
{
    std::deque<int> myDeque = {5, 10, 15, 20};

    // 在for循环中使用cbegin()  
    std::cout << "Deque elements: ";
    for (auto i = myDeque.cbegin(); i != myDeque.cend(); ++i)
        std::cout << *i << " ";

    // 错误示例：在for循环中使用begin()
    std::cout << "\nDeque elements (modified): ";
    for (auto i = myDeque.begin(); i != myDeque.end(); ++i)
    {
        *i = *i * 2; // 可以修改deque元素值
        std::cout << *i << " ";
    }

    return 0;
}

在上面的程序中，我们首先使用cbegin()方法遍历了deque对象，并输出了元素的值。由于我们使用的是一个常量迭代器，因此无法修改deque元素的值。

但是，如果我们在for循环中使用begin()方法而不是cbegin()方法，则可以修改deque元素的值。因此，程序输出时deque对象的元素被更改了。

deque cbegin() 的性能和时间复杂度

deque的cbegin()方法的性能与vector类似，因为它们都是基于数组的容器。

cbegin()方法的时间复杂度是O(1)，因为该方法只是返回一个指向容器的第一个元素的常量迭代器，该指针保存在容器中，不需要遍历整个序列。

另外，由于使用的是常量迭代器，cbegin()方法不会修改任何元素的值，因此没有时间和空间复杂度上的影响。

deque cbegin() 方法的实现

deque的cbegin()方法是一个成员方法，定义在deque类中。在实现中，cbegin()方法只是调用了基础类（base class）的cbegin()方法。

const_iterator cbegin() const noexcept
{
    return _Base::cbegin();
}

在以上实现中，_Base是指deque类的基础类，这是因为deque类是从某个基础类派生而来的。cbegin()方法只是调用基础类的cbegin()方法，并返回一个指向deque对象的第一个元素的常量迭代器。因此，我们可以在自定义的deque类中使用cbegin()方法，而无需重新实现该方法。

结论

在本文中，我们介绍了deque类中的cbegin()方法。cbegin()方法返回一个常量迭代器，该迭代器指向序列的第一个元素。由于迭代器是常量迭代器，因此你无法通过该迭代器更改元素的值，但仍可以改变指针本身。使用cbegin()方法可以避免在遍历序列时不必要的修改，从而使代码更加安全和可维护。