循环优先级队列

由来

在最近的项目中，我须要用到一个能设置固定长度的优先级队列，查了一下知名的第三方库，没有找到合适的，因而，决定本身写一个。

须要的功能主要是：

1. 一个能存放对象的队列，支持push和pop
2. 容量固定，能够配置
3. 能自动排序
4. 可以遍历
5. ring buffer

由于，我通读过STL的源码，对stl容器比较熟悉，写一个相似的应该不难，节约时间。因此就仿照STL的list，写了一个这样的容器

源码地址：https://github.com/zfq559/ring_queue

实现

首先想到的思路就是用循环数组，事先申请好固定长度的对象数组，循环使用，相似vector，可是，增删的时候，须要移动元素，并且无法实现emplace函数了，写到一半，这个思路就被废弃了。因而，改用双向链表，这样，五个条件，都比较容易知足，可是，若是内存不是连续的话，遍历的cache miss就比较高，因而就加入了内存池。

类定义为：

template <class T, uint32_t Size = 10, class Compare = std::less<T>>
class RingQueue;

其中，T为容器中存放的数据类型，Size表示容器大小

元素节点定义成了这样：

template <class T> struct QueueNode { char data[sizeof(T)]; QueueNode<T> *prev{nullptr}; QueueNode<T> *next{nullptr}; };

STL中，data的类型是一个 T*。我这里之因此这样定义，为了只建立一个内存池对象，让内存尽量连续。

插入元素使用的是插入排序：

    Node *node = nullptr; for (node = dummy_->prev; node != dummy_; node = node->prev) { if (value_compare_(*(T *)node->data, value)) { break; } }

考虑到，使用的时候，更多状况下，按顺序插入元素，因此，这里寻找插入点的时候，从后往前查找

判断队列是否满，使用成员变量length_，若是插入一个元素以后，队列超过Size大小了，删除头节点就能够了，由于头节点保存的是最小值：

    // if queue is full, delete head node
    if (length_ > Size) { Node *head = dummy_->next; _destroy((T *)head->data); // 析构节点中保存的对象 dummy_->next = head->next; // 删除节点 head->next->prev = dummy_; length_--; alloc_.PutNode(head); // 内存回收 }

内存池也是相似STL中的分配器：

template <class T, uint32_t Num> class Allocator;

事先申请 (Num+2)*(sizeof(T)8字节对齐)的内存，每一个块，称为一个 pool，内存池自动扩容，不过最多申请10个 pool。不能自动减小容量

测试

使用 googletest 写了十几个用例，并和 std::list，std::set 做对比，在 win10/ubuntu18-x64/ubuntu16-armv8测试发现，这个容器性能是超过 std::set 的，更是超过了排序的 list

结语

TODO：须要加入 benchmark 和 profile。增长erase函数，删除指定节点

主要的特色就是上面所描述的，我的不免有考虑不到的地方，或者程序有bug，若是有人提出来，我很是感谢！