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list（上）~

list

四、模拟实现1、list.h（1）关于整个list的搭建①节点②迭代器③接口

（2）自定义类型实例化

2、test.cpp（1）test1（2）test2

五、额外小知识

四、模拟实现

1、list.h

<code>#pragma once

#include <iostream>

namespace little_monster

{ -- -->

template<class T>

struct list_node

{

T _data;

list_node<T>* _prev;

list_node<T>* _next;

list_node(const T& x = T())

:_data(x)

,_prev(nullptr)

,_next(nullptr)

{ }

};

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* n)

:_node(n)

{ }

self& operator++()

{

_node = _node->_next;

return *this;

}

self& operator--()

{

_node = _node->_prev;

return *this;

}

self& operator++(int)

{

self tmp(*this);

_node = _node->_next;

return tmp;

}

self& operator--(int)

{

self tmp(*this);

_node = _node->_prev;

return tmp;

}

Ref operator*()

{

return _node->_data;

}

Ptr operator->()

{

return &_node->_data;

}

bool operator!=(const self& s)

{

return _node != s._node;

}

bool operator==(const self& s)

{

return _node == s._node;

}

};

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;

iterator begin()

{

return iterator(_head->_next);

}

iterator end()

{

return iterator(_head);

}

const_iterator begin() const

{

return const_iterator(_head->_next);

}

const_iterator end() const

{

return const_iterator(_head);

}

void Init_empty()

{

_head = new Node;

_head->_next = _head;

_head->_prev = _head;

_size = 0;

}

list()

{

Init_empty();

}

list(const list<T>& lt)

{

Init_empty();

for (auto e : lt)

{

push_back(e);

}

}

void swap(list<T>& lt)

{

std::swap(_head, lt._head);

std::swap(_size, lt._size);

}

list<int>& operator=(list<int> lt)

{

swap(lt);

return *this;

}

~list()

{

clear();

delete _head;

_head = nullptr;

_size = 0;

}

void clear()

{

iterator it = begin();

while (it != end())

{

it = erase(it);

}

}

void push_back(const T& x)

{

insert(end(), x);

}

void pop_back()

{

erase(--end());

}

void push_front(const T& x)

{

insert(begin(), x);

}

void pop_front()

{

erase(begin());

}

iterator insert(iterator pos, const T& x)

{

Node* cur = pos._node;

Node* newnode = new Node(x);

Node* prev = cur->_prev;

prev->_next = newnode;

newnode->_prev = prev;

newnode->_next = cur;

cur->_prev = newnode;

++_size;

return iterator(newnode);

}

iterator erase(iterator pos)

{

Node* cur = pos._node;

Node* prev = cur->_prev;

Node* next = cur->_next;

delete cur;

prev->_next = next;

next->_prev = prev;

--_size;

return iterator(next);

}

size_t size()

{

return _size;

}

private:

Node* _head;

size_t _size;

};

}

（1）关于整个list的搭建

①节点

节点是一个struct封装的类，由数据、指向前一个位置的指针、指向后一个位置的指针、构造函数共同构成，创建的是一个独立的节点，初始化指针都为空

②迭代器

迭代器是一个struct封装的类，由构造函数、自增自减、解引用、判断相等接口构成，其中Ptr接受指针，Ref接受引用

其中operator* 和operator->之前没有见过，operator* 很简单，返回的是该节点的值data，也就是解引用的作用，然后operator->为了增加代码的可读性，其实是省略了一个->，当A->_data时，其实是A.operator->()->_data，然后这里的A.operator->()返回的是A的指针，然后通过间接访问符->访问_data

其中，有关于迭代器的类型

在list中，迭代器的三个模版参数分别为T、T&、T*，也就是说这个迭代器有该类型，该类型的引用和该类型的指针三个模版参数，这里就是将有关于迭代器的功能全部封装在里边，因为在以前的学习中，包括string和vector，它们的迭代器都是原生态指针，这里对于迭代器的要求更加复杂，因为对于string和vector来说，它们的存储空间是连续的，而list是不连续的

③接口

接口就是常规的接口，包括构造、拷贝构造、析构、增删查改函数，增删查改的接口直接复用的insert和erase，对于构造函数和拷贝构造函数我们封装了一个Init_empty函数，用来生成头结点

（2）自定义类型实例化

struct AA

{

AA(int a1 = 0, int a2 = 0)

:_a1(a1)

, _a2(a2)

{ }

int _a1;

int _a2;

};

void test3()

{

list<AA> lt;

lt.push_back(AA(1, 1));

lt.push_back(AA(2, 2));

lt.push_back(AA(3, 3));

auto it = lt.begin();

while (it != lt.end())

{

std::cout << (*it)._a1<<" "<<(*it)._a2 << std::endl;

std::cout << it->_a1 << " " << it->_a2 << std::endl;

std::cout << it.operator->()->_a1 << " " << it.operator->()->_a1 << std::endl;

++it;

}

std::cout << std::endl;

}

如果是自定义类型的话，访问其中的元素就需要访问操作符来进行访问，这里有三种方式进行访问，都是通过被封装的迭代器进行的

2、test.cpp

（1）test1

测试尾插构造以及拷贝构造

<code>void test1()

{ -- -->

list<int> lt1;

lt1.push_back(1);

lt1.push_back(2);

lt1.push_back(3);

lt1.push_back(4);

lt1.push_back(5);

list<int> lt2(lt1);

for (auto e : lt1)

{

std::cout << e << " ";

}

std::cout << std::endl;

for (auto e : lt2)

{

std::cout << e << " ";

}

std::cout << std::endl;

}

（2）test2

<code>void test2()

{ -- -->

list<int> lt1;

lt1.push_back(1);

lt1.push_back(2);

lt1.push_back(3);

lt1.push_back(4);

lt1.push_back(5);

lt1.insert(++lt1.begin(), 6);

lt1.insert(--lt1.end(), 7);

for (auto e : lt1)

{

std::cout << e << " ";

}

std::cout << std::endl;

lt1.erase(++lt1.begin());

lt1.erase(--lt1.end());

for (auto e : lt1)

{

std::cout << e << " ";

}

std::cout << std::endl;

}

这里解释一下，insert是插入指定位置前面一个元素，也就是说6插入到了2前面，7插入到了5前面

erase是删除指定位置的元素，也就是第二个元素以及头结点前一个元素分别是6和5

五、额外小知识

有关于内置类型也会调用构造函数这件事

<code>void test4()

{ -- -->

int* p = new int;

*p = 1;

//int* p = new int(1);

//上面和这句结果是相同的，过程不同，一个是在构造后进行赋值，一个是初始化列表赋初值

AA* ptr = new AA;

ptr->_a1 = 1;

}

前面的文章提到过这件事，因为它套用了模版，模版当然也要兼容内置类型，所以内置类型在构造时可以使用类似自定义类型构造的形式，这样也会类似于调用模版函数

今日分享到这里~