MutantStackクラスから学ぶSTL設計の神髄

1. `std::stack`の動作原理:意図的な制約

`std::stack`は「後入れ先出し」(LIFO)の原則に従います。これは便利な反面、一番上の要素以外は操作できないという意図的な制約があります。シミュレーターでその挙動を体験してみましょう。

2. `MutantStack`の実装:制約を破って仕組みを覗く

`MutantStack`は、`std::stack`を継承し、本来隠されている内部コンテナのイテレータを外部に公開することで反復可能になります。その「突然変異」のプロセスをアニメーションで見てみましょう。

std::stack

protected:

Container c

begin() end()

MutantStack

begin() end()

3. なぜ`deque`が最適なのか?:パフォーマンス・ラボ

`stack`の性能は内部コンテナに依存します。`vector`の平均速度は速いですが、再確保時に性能が急低下(スパイク)します。安定性で勝る`deque`がデフォルトである理由を、シミュレーションで確かめましょう。

学びのまとめ

コンテナ判断基準比喩
`std::vector`平均速度は速いが、時々大きな遅延が発生する可能性。猛スピードで走るが、満員になると乗客全員を乗り換えさせる**バス** 🚌
`std::deque`常に安定した速度を維持し、予測可能性が高い。走行しながら新しい車両を連結できる**列車** 🚆
`std::list`拡張コストはゼロだが、全体的な基本速度が遅い。柔軟だが移動に時間がかかる**宝探し** 🗺️