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【C++STL ：list类 (一) 】C++98 完全指南：std::list 详解与源码剖析

news 2025/10/11 6:52:07

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C++的两个参考文档

1 ~> 初识List：特性与能力介绍

2 ~> list 的核心接口与基本操作

2.1 list：构造函数

2.2 list：iterator的使用

2.2.1 list iterator使用的表格总结

2.2.2 注意事项

2.3 list：capacity

2.4 list：element access

2.5 list：modiﬁers

本文代码完整展示

Test.c：

结尾

C++的两个参考文档

老朋友（非官方文档）：cplusplus

官方文档（同步更新）：cppreference

list容器文档链接：list

1 ~> 初识List：特性与能力介绍

list容器文档链接：list

2 ~> list 的核心接口与基本操作

list中的接口比较多，此处类似，只需要掌握如何正确的使用，然后再去深入研究背后的原理，已达到可扩展的能力。以下为list中一些常见的重要接口——

2.1 list：构造函数

链接：constructor

构造函数（constructor）	接口说明	详细说明
list()	构造空的list	创建一个不包含任何元素的空list，使用默认构造的分配器
`explicit list(size_type n, const value_type& val = value_type())`	构造包含n个值为val元素的list	创建包含n个元素的list，每个元素都是val的副本。如果val省略，则使用value_type的默认构造函数
`list(const list& x)`	拷贝构造函数	创建x的副本，包含x中所有元素的拷贝，使用x的分配器
`template <class InputIterator> list(InputIterator first, InputIterator last>`	用[first, last)区间中的元素构造list	构造包含区间[first, last)中元素副本的list。InputIterator可以是任何输入迭代器类型，区间包含first但不包含last

2.2 list：iterator的使用

这里大家可暂时将迭代器理解成一个指针，该指针指向list中的某个节点。

2.2.1 list iterator使用的表格总结

链接：

begin

end

rbegin

rend

函数声明	接口说明	详细说明
`iterator begin();` `const_iterator begin() const;`	返回指向list中第一个元素的迭代器	如果list为空，返回的迭代器等于`end()`。const版本用于const对象，返回的迭代器不允许修改元素值
`iterator end();` `const_iterator end() const;`	返回指向list中最后一个元素下一个位置的迭代器	这是"尾后迭代器"，不指向任何实际元素，常用于作为循环结束条件。对end()解引用是未定义行为
`reverse_iterator rbegin();` `const_reverse_iterator rbegin() const;`	返回指向list中最后一个元素的反向迭代器	反向迭代器从尾部向头部移动。`rbegin()`指向最后一个元素，`++rbegin()`向前移动一个元素
`reverse_iterator rend();` `const_reverse_iterator rend() const;`	返回指向list中第一个元素前一个位置的反向迭代器	反向迭代器的结束位置，不指向任何实际元素。`rend()`在`begin()`之前的位置

2.2.2 注意事项

1、begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动；

2、rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动。

2.3 list：capacity

链接：

empty

size

函数声明	接口说明	详细说明
`bool empty() const;`	检测list是否为空	如果list中不包含任何元素（size为0）则返回true，否则返回false。此操作通常很快，时间复杂度为O(1)
`size_type size() const;`	返回list中元素的数量	返回list当前包含的元素个数。在C++98中，此操作的时间复杂度为O(1)，因为标准要求size()必须在常数时间内完成

2.4 list：element access

链接：

front

back

函数声明	接口说明	详细说明
`reference front();` `const_reference front() const;`	返回list的第一个元素的引用	提供对list中第一个元素的直接访问。如果list为空，调用此函数是未定义行为。非const版本允许修改元素值，const版本用于只读访问
`reference back();` `const_reference back() const;`	返回list的最后一个元素的引用	提供对list中最后一个元素的直接访问。如果list为空，调用此函数是未定义行为。非const版本允许修改元素值，const版本用于只读访问

2.5 list：modiﬁers

链接：

push_front

pop_front

push_back

pop_back

insert

erase

swap

clear

函数声明	接口说明	详细说明
`void push_front(const T& val);`	在list首元素前插入值为val的元素	将新元素插入到list的开头位置，该元素成为新的第一个元素。插入操作是常数时间复杂度O(1)
`void pop_front();`	删除list中第一个元素	移除list的第一个元素。如果list为空，调用此函数是未定义行为。被删除元素的析构函数会被调用
`void push_back(const T& val);`	在list尾部插入值为val的元素	将新元素插入到list的末尾位置，该元素成为新的最后一个元素。插入操作是常数时间复杂度O(1)
`void pop_back();`	删除list中最后一个元素	移除list的最后一个元素。如果list为空，调用此函数是未定义行为。被删除元素的析构函数会被调用
`iterator insert(iterator position, const T& val);`	在指定位置插入元素	在position指定的位置之前插入值为val的元素，返回指向新插入元素的迭代器。插入操作是常数时间复杂度O(1)
`iterator erase(iterator position);`	删除指定位置的元素	删除position位置的元素，返回指向被删除元素之后元素的迭代器。如果删除的是最后一个元素，则返回end()
`void swap(list& x);`	交换两个list的内容	交换当前list与x的内容。此操作不会移动或拷贝元素，只是交换内部指针，因此是常数时间复杂度O(1)
`void clear();`	清空list中的所有元素	移除list中的所有元素，使size()变为0。所有元素的析构函数会被调用

list中还有一些操作，需要用到时大家可参阅list的文档说明。

本文代码完整展示

Test.c：

// list部分内容#include<list>
#include<algorithm>int main()
{list<int> lt1;list<int> lt2 = { 1,2,3,4,5 };list<int>::iterator it2 = lt2.begin();while (it2 != lt2.end()){cout << *it2 << " ";++it2;}cout << endl;for (auto e : lt2){cout << e << " ";}cout << endl;auto pos = find(lt2.begin(), lt2.end(), 3);if (pos != lt2.end()){lt2.insert(pos, 30);// pos没有失效，因为lt2.erase(pos);     // pos失效了//cout << *pos << endl;}for (auto e : lt2){cout << e << " ";}cout << endl;jqj::vector<int> v3 = { 10,20,30,40 };//sort(lt2.begin(), lt2.end());// 不支持lt2.sort();sort(v3.begin(), v3.end());list<int> lt3 = { 1,2,2,3,3,2,3,4,5 };for (auto e : lt3){cout << e << " ";}cout << endl;lt3.sort();lt3.unique(); // 去重for (auto e : lt3){cout << e << " ";}cout << endl;// 4这个节点挪到头位置list<int> lt4 = { 1,2,3,4,5 };for (auto e : lt4){cout << e << " ";}cout << endl;pos = find(lt4.begin(), lt4.end(), 4);lt4.splice(lt4.begin(), lt4.end(), pos);for (auto e : lt4){cout << e << " ";}cout << endl;return 0;
}