C++之容器std::queue类empty、size、front、back、push、emplace、pop、swap应用总结(二百二十四)

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1.前言

本篇目的：C++之容器std::queue类empty、size、front、back、push、emplace、pop、swap应用总结。

2.函数功能介绍

std::queue是C++ STL（标准模板库）中提供的容器类，用于实现队列数据结构。下面是对std::queue类中一些常用的成员函数的作用解释，不包含代码示例：

1. empty(): 返回一个布尔值，表示队列是否为空。如果队列为空，则返回true；否则，返回false。

2. size(): 返回一个整数值，表示队列中元素的个数。

3. front(): 返回队列头部元素的引用，但不删除该元素。如果队列为空，调用该函数将导致未定义的行为。

4. back(): 返回队列尾部元素的引用，但不删除该元素。如果队列为空，调用该函数将导致未定义的行为。

5. push(): 接收一个元素，并将其添加到队列的尾部。新元素被添加后，成为新的尾部元素。

6. emplace(): 类似于push()函数，但是可以在队列中构造元素，而无需创建临时对象。

7. pop(): 移除队列头部的元素，但不返回它的值。如果队列为空，调用该函数将导致未定义的行为。

8. swap(): 将当前的队列与另一个队列进行交换。交换后，两个队列中的元素也会互相交换。

这些成员函数允许您操作队列，从而实现先进先出（FIFO）的数据结构。

3.应用实例

<1>. empty(): 判断队列是否为空，返回一个布尔值。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> myQueue;
    
    if (myQueue.empty()) {
        std::cout << "Queue is empty!" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Queue is not empty." << std::endl;
    }
    
    return 0;
}
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注意：判断队列是否为空，返回一个布尔值。

<2>. size(): 返回队列中元素的数量。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> myQueue;
    
    myQueue.push(10);
    myQueue.push(20);
    myQueue.push(30);
    
    std::cout << "Queue size: " << myQueue.size() << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：返回队列中元素的数量。

<3>. front(): 返回队列的第一个元素的引用。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> myQueue;
    
    myQueue.push(10);
    myQueue.push(20);
    
    int& firstElement = myQueue.front();
    std::cout << "First element: " << firstElement << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：返回队列的第一个元素的引用。

<4>. back(): 返回队列的最后一个元素的引用。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> myQueue;
    
    myQueue.push(10);
    myQueue.push(20);
    
    int& lastElement = myQueue.back();
    std::cout << "Last element: " << lastElement << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：返回队列的最后一个元素的引用。

<5>. push(): 将元素添加到队列的末尾。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> myQueue;
    
    myQueue.push(10);
    myQueue.push(20);
    
    std::cout << "Queue size: " << myQueue.size() << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：将元素添加到队列的末尾。

<6>. emplace(): 以构造函数的参数直接在队列的末尾生成一个新元素。

#include 
#include 
#include 

int main() {
    std::queue<std::tuple<int, double, char>> myQueue;
    
    myQueue.emplace(1, 2.3, 'a');
    
    std::cout << "Queue size: " << myQueue.size() << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：构造函数的参数直接在队列的末尾生成一个新元素。

<7>. pop(): 移除队列的第一个元素。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> myQueue;
    
    myQueue.push(10);
    myQueue.push(20);
    
    myQueue.pop();
    
    std::cout << "New front element: " << myQueue.front() << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：移除队列的第一个元素。

<8>. swap(): 交换两个队列的元素。

#include 
#include 

int main() {
    std::queue<int> firstQueue;
    std::queue<int> secondQueue;
    
    firstQueue.push(10);
    secondQueue.push(20);
    
    std::cout << "First queue front element: " << firstQueue.front() << std::endl;
    std::cout << "Second queue front element: " << secondQueue.front() << std::endl;
    
    firstQueue.swap(secondQueue);
    
    std::cout << "After swapping:" << std::endl;
    std::cout << "First queue front element: " << firstQueue.front() << std::endl;
    std::cout << "Second queue front element: " << secondQueue.front() << std::endl;
    
    return 0;
}
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注意：交换两个队列的元素。