【C++ STL】queue队列容器的基本使用

queue容器

queue（队列）是 C++ STL 中的容器适配器，底层默认基于deque实现 （也可以指定为list），遵循先进先出 （FIFO）原则 ------ 只能从队尾插入元素，从队首删除 / 访问元素，无法随机访问中间元素，非常适合模拟排队、任务调度等场景。 特点：

封闭性：仅暴露队首（front）和队尾（back）操作，不支持迭代器遍历；
适配器特性：可指定底层容器（如list），只要满足back()/push_back()/front()/pop_front()/empty()/size()接口即可；
无迭代器：无法像vector/list那样遍历，只能逐个取出队首元素。

基本使用

使用 queue 需包含 <queue>头文件；

c++ 复制代码

#include <queue>

初始化

c++ 复制代码

// 1.定义一个空队列，默认底层使用deque容器
queue<int> q1;

// 2.指定底层容器为list
queue<int, list<int>> q2;

// 3、拷贝构造，可以是队列、链表和双端队列
// 需要保证底层容器是一致的
list<int> lst = { 0, 1, 2, 3 };
queue<int, list<int>> q3(lst);

queue<int, list<int>> q4(q2);

$! 注意$ 使用queue的拷贝构造函数时，需要保证底层容器是一致的

核心操作API

empty()判断队列是否为空，返回 bool（空为 true）
size()返回队列中元素个数（unsigned int 类型）
front()返回队首元素的引用（可修改，需非空）
back()返回队尾元素的引用（可修改，需非空）
push(val)队尾插入元素 val
emplace(val)队尾直接构造元素（效率高于 push）
pop()删除队首元素（无返回值，需非空）
swap(q)交换两个同类型队列的内容

c++ 复制代码

	queue<int> q1;

	// 插入
	q1.push(10);
	q1.push(20);
	q1.push(30);
	q1.push(40);

	// 访问队首和队尾元素
	cout << q1.front() << endl;	// 10
	cout << q1.back() << endl;	// 40

	// 当前队列大小
	cout << "size = " << q1.size() << endl;

	// 删除队首元素
	q1.pop();
	cout << q1.front() << endl;	// 20

	// 判断队列是否为空
	if (q1.empty())
	{
		cout << "空" << endl;
	}

使用注意

空队列操作风险 ：调用 front()、back()、pop() 前必须用 empty() 判断队列非空，否则会触发未定义行为（程序崩溃）。
无遍历能力 ：queue 没有迭代器，无法用 for 循环遍历，若需遍历需先复制队列并循环 pop。

c++ 复制代码

queue<int> q1;

// 插入
q1.push(10);
q1.push(20);
q1.push(30);
q1.push(40);

// 遍历保留数据

// 1、先拷贝数据
queue<int> q2(q1);
// 2、遍历
while (!q2.empty()) 
{
	cout << q2.front() << endl;
	q2.pop();
}

清空队列 ：STL 的 queue 未提供 clear() 函数，需通过 while(!q.empty()) q.pop() 实现。
底层容器替换 ：若需指定 list 为底层容器，需保证底层容器支持 front()、back()、push_back()、pop_front()、empty()、size() 这些操作（deque/list 均满足）。

结束语

queue 是 FIFO 结构的容器适配器，仅支持队首 / 队尾操作，无随机访问和迭代器；
核心操作：push()/emplace()（入队）、pop()（出队）、front()/back()（访问）、empty()/size()（状态查询）；
空队列调用 front()/back()/pop() 会导致未定义行为，使用前务必检查非空。