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C++ std::list详解：深入理解双向链表容器

news 2025/7/1 8:06:03

本文将深入探讨C++ STL中的list容器，从基础概念到底层实现原理，全面解析这个强大的双向链表工具

一、什么是std::list？

std::list是C++标准模板库(STL)中的一种序列容器，它实现了双向链表数据结构。与vector和deque不同，list在内存中不是连续存储的，而是由一系列通过指针连接的节点组成。

list的核心特性：

双向链表结构：每个元素包含指向前后节点的指针
高效插入删除：任意位置O(1)时间复杂度
非连续内存：元素分散存储，通过指针链接
迭代器稳定性：插入删除操作不会使迭代器失效（指向其他元素的迭代器）
无随机访问：不支持下标操作符[ ]，访问元素需遍历

二、list基本操作

1. 包含头文件与声明

#include <list>// 声明一个整数list
std::list<int> myList;// 声明并初始化
std::list<std::string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};

2. 添加元素

// 尾部添加
myList.push_back(10); // 头部添加
myList.push_front(5);  // 指定位置插入
auto it = myList.begin();
std::advance(it, 2);   // 移动迭代器到第3个位置
myList.insert(it, 7);  // 在第三个位置插入7

3. 访问元素

// 访问首尾元素
int first = myList.front(); 
int last = myList.back();// 使用迭代器遍历
for(auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {std::cout << *it << " ";
}// C++11范围for循环
for(int num : myList) {std::cout << num << " ";
}