C++初阶学习第十一弹——探索STL奥秘（六）——深度刨析list的用法和核心点

前言：

在前面，我们已经学习了STL中的string和vector，现在就来讲解STL中的最后一个部分——list的使用及其相关知识点，先说明一点，因为我们之前已经讲过了string和vector的接口函数等用法，list的这些用法与它们相差不大，所以我们讲解的重心就不再是如何使用list上，而是后面list的模拟实现和一些细节点

目录

一、list的使用

1.1 list的简单接口函数

1.2 list的注意事项

二、list的模拟实现

三、list和vector的区别

四、总结

一、list的使用

1.1 list的简单接口函数

首先我们需要先明确list的底部实际上是类似一个带头双向链表的，结构如下图所示：

因此list非常便于插入和删除数据，下面我们就先来看一下list的一些重要的接口函数

初始化列表：

std::list myList = {1, 2, 3, 4, 5};

通过迭代器访问元素：

std::list::iterator it = myList.begin();
while (it != myList.end()) {
    std::cout () 
 
3. 指针可以++向后移动，迭代器类中必须重载operator++()与operator++(int)
 
 
至于operator--()/operator--(int)释放需要重载，根据具体的结构来抉择，双向链表可以向前 移动，所以需要重载，如果是forward_list就不需要重载--
 
 
4. 迭代器需要进行是否相等的比较，因此还需要重载operator==()与operator!=()
 
 
list迭代器也要分为两种：正向迭代器和反向迭代器
 
因为list正反向迭代器的应用都要实现，所以还是比较麻烦的，下面我们直接来看一下实现
 
#include 
using namespace std;
#include 
namespace zda
{
	// List的节点类
	template
	struct ListNode
	{
		ListNode(const T& val = T())
			: _prev(nullptr)
			, _next(nullptr)
			, _val(val)
		{}
		ListNode* _prev;
		ListNode* _next;
		T _val;
	};
	//正向迭代器
	template
	class ListIterator
	{
		typedef ListNode Node;
		typedef ListIterator Self;
		// Ref 和 Ptr 类型需要重定义下，实现反向迭代器时需要用到
	public:
		typedef Ref Ref;
		typedef Ptr Ptr;
	public:
		//
		// 构造
		ListIterator(Node* node = nullptr)
			: _node(node)
		{}
		//
		// 具有指针类似行为
		Ref operator*()
		{
			return _node->_val;
		}
		Ptr operator->()
		{
			return &(operator*());
		}
		// 迭代器支持移动
		Self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}
		Self operator++(int)
		{
			Self temp(*this);
			_node = _node->_next;
			return temp;
		}
		Self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}
		Self operator--(int)
		{
			Self temp(*this);
			_node = _node->_prev;
			return temp;
		}
		// 迭代器支持比较
		bool operator!=(const Self& l)const
		{
			return _node != l._node;
		}
		bool operator==(const Self& l)const
		{
			return _node != l._node;
		}
		Node* _node;
	};
	//反向迭代器
	template
	class ReverseListIterator
	{
	public:
		typedef typename Iterator::Ref Ref;
		typedef typename Iterator::Ptr Ptr;
		typedef ReverseListIterator Self;
	public:
		// 构造
		ReverseListIterator(Iterator it)
			: _it(it)
		{}
		// 具有指针类似行为
		Ref operator*()
		{
			Iterator temp(_it);
			--temp;
			return *temp;
		}
		Ptr operator->()
		{
			return &(operator*());
		}
		// 迭代器支持移动
		Self& operator++()
		{
			--_it;
			return *this;
		}
		Self operator++(int)
		{
			Self temp(*this);
			--_it;
			return temp;
		}
		Self& operator--()
		{
			++_it;
			return *this;
		}
		Self operator--(int)
		{
			Self temp(*this);
			++_it;
			return temp;
		}
		// 迭代器支持比较
		bool operator!=(const Self& l)const
		{
			return _it != l._it;
		}
		bool operator==(const Self& l)const
		{
			return _it != l._it;
		}
		Iterator _it;
	};
}
 
三、list和vector的区别
 
 
 
1、任意位置插入删除时：list可以随意插入删除，但是vector任意位置的插入删除效率低，需要挪动元素，尤其是插入时有时候需要异地扩容，就需要开辟新空间，拷贝元素，释放旧空间，效率很低
 
  
  2、访问元素时：vector支持随机访问，但是list不支持随机访问 
  
  
  3、迭代器的使用上：vector可以使用原生指针，但是list需要对原生指针进行封装 
  
  
  4、空间利用上：vector使用的是一个连续的空间，空间利用率高，而list使用的是零碎的空间，空间利用率低 
  
 
四、总结
 
 
 
   以上就是学习list的一些重点内容和基本操作，这些内容当然是不全的，剩下有很多内容需要自己再去学习一下，后期我也会有针对的再加一些内容进来 
  
 
 
 感谢大佬观看，创作不易，还请各位大佬一键三连！！！