C++ List容器常用函數接口實例分析

本篇內容主要講解“C++ List容器常用函數接口實例分析”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C++ List容器常用函數接口實例分析”吧!

一、基本結構

由源代碼可知，list容器是有一個帶頭雙向循環鏈表實現，所以我們模擬實現也需要實現一個帶頭雙向循環鏈表的數據結構。

template<class T>
	struct list_node
	{
		list_node<T>* _next;
		list_node<T>* _prev;
		T _data;
		list_node(const T& val = T())//用一個匿名對象來做缺省參數
			:_next(nullptr)
			, _prev(nullptr)
			, _data(val)
		{}
	};
template<class T>
	class list
	{
	public:
		typedef list_node<T> Node;
	private:
		Node* _head;
	};

二、list的迭代器的構造

list的迭代器與vector的迭代器不一樣，list的迭代器是一個自定義類型的對象，成員變量包含一個指向節點的指針。

template<class T, class Ref, class Ptr>
	struct __list_iterator
	{
		typedef list_node<T> Node;
		typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr> self;
		Node* _node;
		__list_iterator(Node* node)
			:_node(node)
		{}
		// 析構函數  -- 節點不屬于迭代器，不需要迭代器釋放
		// 拷貝構造和賦值重載 -- 默認生成的淺拷貝就可以
		// *it
		Ref operator*()
		{
			return _node->_data;
		}
		Ptr operator->()
		{
			//return &(operator*());
			return &_node->_data;
		}
		self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}
		self operator++(int)
		{
			self tmp(*this);//拷貝構造
			_node = _node->_next;
			return tmp;//因為tmp出了作用域就不在了，所以不可以引用返回
		}
		self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}
		self operator--(int)
		{
			self tmp(*this);
			_node = _node->_prev;
			return tmp;
		}

??????即用一個自定義類型封裝，通過運算符的重載使迭代器實現像指針一樣的操作行為。

三、迭代器的實現

	template<class T>
	class list
	{
		typedef list_node<T> Node;
	public:
		typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;
		typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
		//僅僅是為了改名，如果不是為了改名，不用寫。
		__list_iterator<T, const T&, const T*> begin() const
		{
			// list_node<int>*
			return __list_iterator<T, const T&, const T*>(_head->_next);
			//構造一個匿名對象
		}
		const_iterator end() const
		{
			return const_iterator(_head);
		}
		iterator begin()
		{
			return iterator(_head->_next);//構造一個匿名對象來返回
			//return _head->_next;//也可以，因為單參數構造函數支持隱式類型轉換。
			//iterator it = _head->_next   隱式調用
		}
		iterator end()
		{
			return iterator(_head);
		}
	}

四、insert,erase

		// 插入在pos位置之前
		iterator insert(iterator pos, const T& x)//pos是一個迭代器對象
		{
			Node* newNode = new Node(x);
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			// prev  newnode  cur
			prev->_next = newNode;
			newNode->_prev = prev;
			newNode->_next = cur;
			cur->_prev = newNode;
			return iterator(newNode);
		}
		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos != end());
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* next = cur->_next;
			// prev  next
			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;
			delete cur;
			return iterator(next);
		}

五、push_back,push_front,pop_back,pop_front

void push_back(const T& x)
		{
			//Node* tail = _head->_prev;
			//Node* newnode = new Node(x);
			 _head    tail  newnode
			//tail->_next = newnode;
			//newnode->_prev = tail;
			//newnode->_next = _head;
			//_head->_prev = newnode;
			insert(end(), x);
		}
		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);
		}
		void pop_back()
		{
			erase(--end());
			//這里不可以用end()-1吧，因為尾部迭代器在尾刪后是需要變得
		}
		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

??這里均復用了insert和erase函數。

六、構造函數與賦值重載

		list()//帶頭雙向循環鏈表，初始化要先把頭弄出來
		{
			_head = new Node();
			//自定義類型去調用對應類的構造函數,帶不帶這個括號都可
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
		}
		// lt2(lt1)————傳統寫法
		/*list(const list<T>& lt)
		{
		_head = new Node();
		_head->_next = _head;
		_head->_prev = _head;
		for (auto e : lt)
		{
		push_back(e);//push_back中復用insert，insert中完成深拷貝
		}
		}*/
		void empty_init()
		{
			_head = new Node();
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
		}
		//如果我們寫現代寫法，那么必須提供相應的帶參構造
		template <class InputIterator>
		list(InputIterator first, InputIterator last)
		{
			empty_init();
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);//push_back中調用insert時會完成相應深拷貝
				++first;
			}
		}
		void swap(list<T>& lt)
		{
			std::swap(_head, lt._head);//交換頭節點
		}
		// lt2(lt1) -- 現代寫法
		list(const list<T>& lt)
		{
			empty_init();//總不能把一個野指針換給別人呀！
			list<T> tmp(lt.begin(), lt.end());
			swap(tmp);
		}
		// lt2 = lt1
		list<T>& operator=(list<T> lt)
		//list<T> lt = lt1，傳值傳參這一步就調用了拷貝構造完成深拷貝
		{
			swap(lt);
			return *this;
		}

??????注意現代寫法的方法

七、析構與清空

		~list()
		{
			clear();
			delete _head;
			_head = nullptr;
		}
		void clear()
		{
			iterator it = begin();
			while (it != end())
			{
				it = erase(it);//用返回值更新，防止迭代器失效
			}
		}

到此，相信大家對“C++ List容器常用函數接口實例分析”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！