C++中的list（2）简单复现list中的关键逻辑

技术文档

C++中的list（2）//简单复现list中的关键逻辑

前言

这一节的主要内容就是：简单复现list中的关键逻辑。同样的，我们这一节也是先粗略的看一眼源码，结合源码，边理解边复现。源码我已经上传到gitee，网址如下：Murphy/博客存档，我们主要看的就是其中的stl_list.h
其次就是这一节是有难度的，但是难度很高吗？也不是很高，我尽量捋顺了给大家说清楚。这一节最主要的几个知识点就是：模板、封装、以及数据结构的逻辑。

自我梳理的逻辑

这一部分大家可看可不看，这是我自己梳理的一个逻辑过程，帮助我自己理解list的。大家感兴趣可以看一下，当然也可以直接跳过这部分。

数据结构的逻辑

首先我们知道list容器是一个带头双向循环链表。它和之前的string和vector不一样。链表的底层空间是不连续的，是通过一个一个节点相连形成的。

string类实例化出来的对象实际上是一个字符串或者说字符数组，vector实例化出来的对象实际上就是一个数组，他们空间连续，且可以直接通过new来为数组开辟空间。而且string对象和vector对象中的数组就只是存储目标数据。

而list类实例化出来的对象实际上是一个带头双向循环链表。首先，链表不是数组，链表不能通过new来直接开辟空间。链表是由节点组成的，对链表的管理其实就是对节点的管理。节点的实现是通过结构体来实现的。因为每一个节点中存储的数据不单纯是一个目标数据，还有上一个节点的地址和下一个节点的地址，所以需要用到结构体。上面说过，链表是由节点组成的，对链表的管理其实就是对节点的管理，new无法直接为链表开辟空间，但是new可以为结构体开辟空间。

那么要实现一个list类，它其中的成员变量是什么呢？我们可以先借鉴string和vector，string类我们复现的时候它的成员变量是一个指针（指向数组的指针），一个有效元素个数，一个空间容量大小。因为数组底层空间连续，那么只要知道了首元素的地址（也就是指向数组的那个指针），那么就可以通过对指针进行加减访问到每一个数据。

vector类复现的时候是有三个指针，分别指向数组首元素的地址，有效元素结束位置，数组空间结束位置。同样的，最主要的就是数组首元素地址，因为知道首元素地址之后就可以访问到别的元素。

到了list类，因为我们要实现带头的双向循环链表，那么我们想通过一个简单的成员变量就能找到全部成员，那么我们这里list类的成员变量应该就是：指向头节点的指针。知道头节点的位置之后，我们就可以通过头节点中记录的下一个节点的地址，找到下一个节点，以此类推，找到全部节点。

那么list类中的成员变量需要包含size（有效元素个数）和capacity（容量大小）吗？

那么很明显是不需要的，首先链表的节点是按需开辟，当需要有一个新节点的时候直接创建一个就ok了，它不像数组那样底层空间连续，开辟空间就一整块的开，链表是有一个数据进来的时候开辟一个节点的空间。所以就不涉及到容量大小capacity的问题。size的存在其实主要是与capacity区别开，且方便判断容量占用是否已满，用处其实也不大，因为在链表中，全都是有效元素，它不像vector和string类中的数组，由于空间可能会有冗余，所以才会有有效元素和容量大小的概念。

所以list类是不需要size和capacity这两个成员变量的，而且类里面也会提供size( )函数，所以size更没必要存在了。

带头双向循环链表是一个很不错的数据结构，能极大的方便我们程序员管理数据。

封装&&模板

在list中，我们就可以很明显的感觉到C++的封装和C++借助封装和模板来实现泛型编程的思想。在这一节，你首先得明白list类是什么样的，为什么是这样，也就是上面刚刚说的数据结构的逻辑，然后便是封装思想。封装其实不是什么很高级的东西，但是它就是很有用。

这里的封装主要体现在两个地方，一方面是：类，一方面是：迭代器。list类其实就是对带头双向循环链表的一个封装，并且通过模板来实现存储不同类型的数据。

C++借助类的封装和模板，我们可以发现我们学习的容器在表面上都很相似，用法也十分相似。这其实就是封装和模板的作用。首先我们学习容器的时候，可以发现C++提供的接口都很相似，用法相似，这能极大的帮助我们上手学习C++的容器。其次，当我们真正去实现C++的容器的时候又会发现它们的底层是不一样的，这就带来另一个好处就是，隐藏底层实现细节。

在这一节中，list类对带头双向循环链表的封装是比较容易理解的。但是迭代器对节点指针的封装就比较难理解了。

一方面list的迭代器不同于我们前面学的string和vector，我们在学习vector和string的时候可能感觉他们的迭代器实现很简单，不就是指针嘛。但是要知道，它们底层的物理空间是连续的，所以它们的原生指针（没有经过封装的指针）就是天然迭代器。只需要给它们的原生指针改个名字叫迭代器就行了。

那为什么底层物理空间连续的容器，它们的原生指针就能直接做迭代器呢？迭代器，迭代器，顾名思义，迭代，遍历数据用的。这里我们就拿vector来举例，当我们知道了首元素地址，也就是it=begin( )的时候，我们每对it进行一次++，it就会指向下一个元素。对it解引用就是数据本身。

C++中的list（2）简单复现list中的关键逻辑

但是，链表中节点的指针能直接当迭代器吗？假设我们直接使用链表中节点的指针做迭代器。同样是it=begin( )，当我们对it++的时候，it会指向什么地方？指向下一个节点吗？很明显，不一定。因为链表的底层物理空间不是连续的，所以对it++的时候（也就是对节点指针++）是无法准确的找到下一个节点的。

同样，当我们对it解引用的时候，也就是*it，我们可以得到存储的有效数据吗？很明显，也不行，为啥，因为it其实就是结构体指针，解引用之后就是结构体，结构体里面有前后节点的地址以及有效数据，我们无法直接通过对it解引用来获得我们想要的有效数据。

之前我们学习vector和string的时候，都是直接把原生指针改个名，改成iterator直接用。现在不行了。我们直接对结构体指针改个名，无法实现我们想要的结果。

我们想要的是：当我们对迭代器加减的时候能准确的找到前后节点的位置，对迭代器解引用能直接获得有效数据。

那么我们想实现这样的功能，我们目前只能借助函数重载来实现（我也不知道还有什么办法，我也才刚开始学）。

要知道所有的迭代器底层都是指针。我们要通过函数重载，使得迭代器的动作符合我们的要求。更改迭代器动作实质上就是更改结构体指针的动作逻辑，让结构体指针++的时候不是传统意义上的++，而是找到下一个节点的地址。

所以我们要对结构体指针的行为进行运算符重载来达到我们的目的。

但是，运算符重载的一个要求就是该类型是自定义类型，就好比如我们最开始学习的时候的时间类，我们可以使用运算符重载，使得时间类++是什么结果，–是什么结果。

所以，我们要对结构体指针进行封装，封装成一个自定义类型，然后在这个自定义类型里面，重载++和–和解引用等逻辑。

然后我们再对这个自定义类型改个名（iterator），这样我们就得到我们想要的迭代器了。

那么这里其实就有两层封装，一层是对结构体指针进行封装得到一个我们可以操作的自定义类型，一层是对自定义类型进行封装成迭代器。

那么list容器整体的重难点我已经梳理完了，接下来代码的讲解中我也会结合的讲。

源码

这里我也给大家把源码贴出来：

/* * * Copyright (c) 1994 * Hewlett-Packard Company * * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee, * provided that the above copyright notice appear in all copies and * that both that copyright notice and this permission notice appear * in supporting documentation. Hewlett-Packard Company makes no * representations about the suitability of this software for any * purpose. It is provided \"as is\" without express or implied warranty. * * * Copyright (c) 1996,1997 * Silicon Graphics Computer Systems, Inc. * * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee, * provided that the above copyright notice appear in all copies and * that both that copyright notice and this permission notice appear * in supporting documentation. Silicon Graphics makes no * representations about the suitability of this software for any * purpose. It is provided \"as is\" without express or implied warranty. *//* NOTE: This is an internal header file, included by other STL headers. * You should not attempt to use it directly. */#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_LIST_H#define __SGI_STL_INTERNAL_LIST_H__STL_BEGIN_NAMESPACE#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)#pragma set woff 1174#endiftemplate <class T>struct __list_node { typedef void* void_pointer; void_pointer next; void_pointer prev; T data;};template<class T, class Ref, class Ptr>struct __list_iterator { typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator; typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator; typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr>  self; typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category; typedef T value_type; typedef Ptr pointer; typedef Ref reference; typedef __list_node<T>* link_type; typedef size_t size_type; typedef ptrdiff_t difference_type; link_type node; __list_iterator(link_type x) : node(x) {} __list_iterator() {} __list_iterator(const iterator& x) : node(x.node) {} bool operator==(const self& x) const { return node == x.node; } bool operator!=(const self& x) const { return node != x.node; } reference operator*() const { return (*node).data; }#ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR pointer operator->() const { return &(operator*()); }#endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */ self& operator++() { node = (link_type)((*node).next); return *this; } self operator++(int) { self tmp = *this; ++*this; return tmp; } self& operator--() { node = (link_type)((*node).prev); return *this; } self operator--(int) { self tmp = *this; --*this; return tmp; }};#ifndef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATIONtemplate <class T, class Ref, class Ptr>inline bidirectional_iterator_tagiterator_category(const __list_iterator<T, Ref, Ptr>&) { return bidirectional_iterator_tag();}template <class T, class Ref, class Ptr>inline T*value_type(const __list_iterator<T, Ref, Ptr>&) { return 0;}template <class T, class Ref, class Ptr>inline ptrdiff_t*distance_type(const __list_iterator<T, Ref, Ptr>&) { return 0;}#endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */template <class T, class Alloc = alloc>class list {protected: typedef void* void_pointer; typedef __list_node<T> list_node; typedef simple_alloc<list_node, Alloc> list_node_allocator;public: typedef T value_type; typedef value_type* pointer; typedef const value_type* const_pointer; typedef value_type& reference; typedef const value_type& const_reference; typedef list_node* link_type; typedef size_t size_type; typedef ptrdiff_t difference_type;public: typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator; typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;#ifdef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION typedef reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator; typedef reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;#else /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */ typedef reverse_bidirectional_iterator<const_iterator, value_type, const_reference, difference_type> const_reverse_iterator; typedef reverse_bidirectional_iterator<iterator, value_type, reference, difference_type> reverse_iterator; #endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */protected: link_type get_node() { return list_node_allocator::allocate(); } void put_node(link_type p) { list_node_allocator::deallocate(p); } link_type create_node(const T& x) { link_type p = get_node(); __STL_TRY { construct(&p->data, x); } __STL_UNWIND(put_node(p)); return p; } void destroy_node(link_type p) { destroy(&p->data); put_node(p); }protected: void empty_initialize() { node = get_node(); node->next = node; node->prev = node; } void fill_initialize(size_type n, const T& value) { empty_initialize(); __STL_TRY { insert(begin(), n, value); } __STL_UNWIND(clear(); put_node(node)); }#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class InputIterator> void range_initialize(InputIterator first, InputIterator last) { empty_initialize(); __STL_TRY { insert(begin(), first, last); } __STL_UNWIND(clear(); put_node(node)); }#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ void range_initialize(const T* first, const T* last) { empty_initialize(); __STL_TRY { insert(begin(), first, last); } __STL_UNWIND(clear(); put_node(node)); } void range_initialize(const_iterator first, const_iterator last) { empty_initialize(); __STL_TRY { insert(begin(), first, last); } __STL_UNWIND(clear(); put_node(node)); }#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */protected: link_type node;public: list() { empty_initialize(); } iterator begin() { return (link_type)((*node).next); } const_iterator begin() const { return (link_type)((*node).next); } iterator end() { return node; } const_iterator end() const { return node; } reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); } const_reverse_iterator rbegin() const { return const_reverse_iterator(end()); } reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); } const_reverse_iterator rend() const { return const_reverse_iterator(begin()); } bool empty() const { return node->next == node; } size_type size() const { size_type result = 0; distance(begin(), end(), result); return result; } size_type max_size() const { return size_type(-1); } reference front() { return *begin(); } const_reference front() const { return *begin(); } reference back() { return *(--end()); } const_reference back() const { return *(--end()); } void swap(list<T, Alloc>& x) { __STD::swap(node, x.node); } iterator insert(iterator position, const T& x) { link_type tmp = create_node(x); tmp->next = position.node; tmp->prev = position.node->prev; (link_type(position.node->prev))->next = tmp; position.node->prev = tmp; return tmp; } iterator insert(iterator position) { return insert(position, T()); }#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class InputIterator> void insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last);#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ void insert(iterator position, const T* first, const T* last); void insert(iterator position,  const_iterator first, const_iterator last);#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ void insert(iterator pos, size_type n, const T& x); void insert(iterator pos, int n, const T& x) { insert(pos, (size_type)n, x); } void insert(iterator pos, long n, const T& x) { insert(pos, (size_type)n, x); } void push_front(const T& x) { insert(begin(), x); } void push_back(const T& x) { insert(end(), x); } iterator erase(iterator position) { link_type next_node = link_type(position.node->next); link_type prev_node = link_type(position.node->prev); prev_node->next = next_node; next_node->prev = prev_node; destroy_node(position.node); return iterator(next_node); } iterator erase(iterator first, iterator last); void resize(size_type new_size, const T& x); void resize(size_type new_size) { resize(new_size, T()); } void clear(); void pop_front() { erase(begin()); } void pop_back() { iterator tmp = end(); erase(--tmp); } list(size_type n, const T& value) { fill_initialize(n, value); } list(int n, const T& value) { fill_initialize(n, value); } list(long n, const T& value) { fill_initialize(n, value); } explicit list(size_type n) { fill_initialize(n, T()); }#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class InputIterator> list(InputIterator first, InputIterator last) { range_initialize(first, last); }#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ list(const T* first, const T* last) { range_initialize(first, last); } list(const_iterator first, const_iterator last) { range_initialize(first, last); }#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ list(const list<T, Alloc>& x) { range_initialize(x.begin(), x.end()); } ~list() { clear(); put_node(node); } list<T, Alloc>& operator=(const list<T, Alloc>& x);protected: void transfer(iterator position, iterator first, iterator last) { if (position != last) { (*(link_type((*last.node).prev))).next = position.node; (*(link_type((*first.node).prev))).next = last.node; (*(link_type((*position.node).prev))).next = first.node; link_type tmp = link_type((*position.node).prev); (*position.node).prev = (*last.node).prev; (*last.node).prev = (*first.node).prev; (*first.node).prev = tmp; } }public: void splice(iterator position, list& x) { if (!x.empty()) transfer(position, x.begin(), x.end()); } void splice(iterator position, list&, iterator i) { iterator j = i; ++j; if (position == i || position == j) return; transfer(position, i, j); } void splice(iterator position, list&, iterator first, iterator last) { if (first != last) transfer(position, first, last); } void remove(const T& value); void unique(); void merge(list& x); void reverse(); void sort();#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class Predicate> void remove_if(Predicate); template <class BinaryPredicate> void unique(BinaryPredicate); template <class StrictWeakOrdering> void merge(list&, StrictWeakOrdering); template <class StrictWeakOrdering> void sort(StrictWeakOrdering);#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ friend bool operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const list& x, const list& y);};template <class T, class Alloc>inline bool operator==(const list<T,Alloc>& x, const list<T,Alloc>& y) { typedef typename list<T,Alloc>::link_type link_type; link_type e1 = x.node; link_type e2 = y.node; link_type n1 = (link_type) e1->next; link_type n2 = (link_type) e2->next; for ( ; n1 != e1 && n2 != e2 ; n1 = (link_type) n1->next, n2 = (link_type) n2->next) if (n1->data != n2->data) return false; return n1 == e1 && n2 == e2;}template <class T, class Alloc>inline bool operator<(const list<T, Alloc>& x, const list<T, Alloc>& y) { return lexicographical_compare(x.begin(), x.end(), y.begin(), y.end());}#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDERtemplate <class T, class Alloc>inline void swap(list<T, Alloc>& x, list<T, Alloc>& y) { x.swap(y);}#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATEStemplate <class T, class Alloc> template <class InputIterator>void list<T, Alloc>::insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last) { for ( ; first != last; ++first) insert(position, *first);}#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::insert(iterator position, const T* first, const T* last) { for ( ; first != last; ++first) insert(position, *first);}template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::insert(iterator position, const_iterator first, const_iterator last) { for ( ; first != last; ++first) insert(position, *first);}#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::insert(iterator position, size_type n, const T& x) { for ( ; n > 0; --n) insert(position, x);}template <class T, class Alloc>list<T,Alloc>::iterator list<T, Alloc>::erase(iterator first, iterator last) { while (first != last) erase(first++); return last;}template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::resize(size_type new_size, const T& x){ iterator i = begin(); size_type len = 0; for ( ; i != end() && len < new_size; ++i, ++len) ; if (len == new_size) erase(i, end()); else // i == end() insert(end(), new_size - len, x);}template <class T, class Alloc> void list<T, Alloc>::clear(){ link_type cur = (link_type) node->next; while (cur != node) { link_type tmp = cur; cur = (link_type) cur->next; destroy_node(tmp); } node->next = node; node->prev = node;}template <class T, class Alloc>list<T, Alloc>& list<T, Alloc>::operator=(const list<T, Alloc>& x) { if (this != &x) { iterator first1 = begin(); iterator last1 = end(); const_iterator first2 = x.begin(); const_iterator last2 = x.end(); while (first1 != last1 && first2 != last2) *first1++ = *first2++; if (first2 == last2) erase(first1, last1); else insert(last1, first2, last2); } return *this;}template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::remove(const T& value) { iterator first = begin(); iterator last = end(); while (first != last) { iterator next = first; ++next; if (*first == value) erase(first); first = next; }}template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::unique() { iterator first = begin(); iterator last = end(); if (first == last) return; iterator next = first; while (++next != last) { if (*first == *next) erase(next); else first = next; next = first; }}template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::merge(list<T, Alloc>& x) { iterator first1 = begin(); iterator last1 = end(); iterator first2 = x.begin(); iterator last2 = x.end(); while (first1 != last1 && first2 != last2) if (*first2 < *first1) { iterator next = first2; transfer(first1, first2, ++next); first2 = next; } else ++first1; if (first2 != last2) transfer(last1, first2, last2);}template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::reverse() { if (node->next == node || link_type(node->next)->next == node) return; iterator first = begin(); ++first; while (first != end()) { iterator old = first; ++first; transfer(begin(), old, first); }} template <class T, class Alloc>void list<T, Alloc>::sort() { if (node->next == node || link_type(node->next)->next == node) return; list<T, Alloc> carry; list<T, Alloc> counter[64]; int fill = 0; while (!empty()) { carry.splice(carry.begin(), *this, begin()); int i = 0; while(i < fill && !counter[i].empty()) { counter[i].merge(carry); carry.swap(counter[i++]); } carry.swap(counter[i]); if (i == fill) ++fill; } for (int i = 1; i < fill; ++i) counter[i].merge(counter[i-1]); swap(counter[fill-1]);}#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATEStemplate <class T, class Alloc> template <class Predicate>void list<T, Alloc>::remove_if(Predicate pred) { iterator first = begin(); iterator last = end(); while (first != last) { iterator next = first; ++next; if (pred(*first)) erase(first); first = next; }}template <class T, class Alloc> template <class BinaryPredicate>void list<T, Alloc>::unique(BinaryPredicate binary_pred) { iterator first = begin(); iterator last = end(); if (first == last) return; iterator next = first; while (++next != last) { if (binary_pred(*first, *next)) erase(next); else first = next; next = first; }}template <class T, class Alloc> template <class StrictWeakOrdering>void list<T, Alloc>::merge(list<T, Alloc>& x, StrictWeakOrdering comp) { iterator first1 = begin(); iterator last1 = end(); iterator first2 = x.begin(); iterator last2 = x.end(); while (first1 != last1 && first2 != last2) if (comp(*first2, *first1)) { iterator next = first2; transfer(first1, first2, ++next); first2 = next; } else ++first1; if (first2 != last2) transfer(last1, first2, last2);}template <class T, class Alloc> template <class StrictWeakOrdering>void list<T, Alloc>::sort(StrictWeakOrdering comp) { if (node->next == node || link_type(node->next)->next == node) return; list<T, Alloc> carry; list<T, Alloc> counter[64]; int fill = 0; while (!empty()) { carry.splice(carry.begin(), *this, begin()); int i = 0; while(i < fill && !counter[i].empty()) { counter[i].merge(carry, comp); carry.swap(counter[i++]); } carry.swap(counter[i]); if (i == fill) ++fill; } for (int i = 1; i < fill; ++i) counter[i].merge(counter[i-1], comp); swap(counter[fill-1]);}#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)#pragma reset woff 1174#endif__STL_END_NAMESPACE #endif /* __SGI_STL_INTERNAL_LIST_H */// Local Variables:// mode:C++// End:

观察源码

C++中的list（2）简单复现list中的关键逻辑

看到这里，也该到我们自己动手写一个出来了，我先把我的代码贴出来给大家：

复现源码

list.h

#pragma once#includenamespace lx{template <class T>struct ListNode{ListNode<T>* next;ListNode<T>* prev;T data;ListNode(const T& x=T()):next(nullptr),prev(nullptr),data(x){}};template <class T, class Ref, class Ptr>struct __list_iterator{typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr>  Self;typedef ListNode<T>* Node;Node _node;__list_iterator(Node node) : _node(node) {}__list_iterator() {}__list_iterator(const iterator& x) : _node(x._node) {}//重载bool operator==(const Self& x) const{return _node == x._node;}bool operator!=(const Self& x) const{return _node != x._node;}//解引用重载Ref operator*() const{return _node->data;}//箭头重载Ptr operator->(){return &(_node->data);//return &(operator*());}//前置++Self& operator++(){_node = _node->next;return *this;}//后置++Self operator++(int){Self tmp = *this;++ *this;return tmp;}//前置--Self& operator--(){_node = _node->prev;return *this;}//后置--Self operator--(int){Self tmp = *this;-- *this;return tmp;}};template <class T>class list{public:typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;void empty_init(){_head = new node;_head->next = _head;_head->prev = _head;}list(){empty_init();}~list(){clear();delete _head;_head = nullptr;}list(const list<T>& x){empty_init();/*iterator it = x.begin();while (it != x.end()){push_back(*it);}*/for (const auto& e : x){push_back(e);}}/*list& operator=(const list& x){if (this != &x){clear();for (const auto& e : x){push_back(e);}}return *this;}*/list<T>& operator=(list<T> x){swap(x);return *this;}//iterator begin(){//return iterator(_head->next);return _head->next;}iterator end(){//return iterator(_head);return _head;}const_iterator begin() const{//return iterator(_head->next);return _head->next;}const_iterator end() const{//return iterator(_head);return _head;}//bool empty() const{//return _head->prev == _head;return _head->next == _head;}size_t size() const{size_t count = 0;const_iterator it = begin();while (it != end()){++count;++it;}return count;}//T& front(){return *(begin());}const T& front() const{return *(begin());}T& back(){return *(--end());}const T& back() const{return *(--end());}//void swap(list<T>& x){std::swap(_head, x._head);}iterator insert(iterator position, const T& val){assert(position._node);node* cur = position._node;node* prev = cur->prev;node* newnode = new node(val);prev->next = newnode;newnode->prev = prev;newnode->next = cur;cur->prev = newnode;//return iterator(newnode);return newnode;}iterator erase(iterator position){assert(position._node);assert(!empty());node* cur = position._node;node* next = cur->next;node* prev = cur->prev;delete cur;prev->next = next;next->prev = prev;//return iterator(next);return next;}void push_back(const T& val){node* tail = _head->prev;node* newnode = new node(val);tail->next = newnode;newnode->prev = tail;newnode->next = _head;_head->prev = newnode;}/*void push_back(const T& val){insert(end(), val);}*/void push_front(const T& val){node* cur = begin()._node;node* newnode = new node(val);_head->next = newnode;newnode->prev = _head;newnode->next = cur;cur->prev = newnode;}/*void push_front(const T& val){insert(begin(), val);}*/void pop_back(){assert(!empty());node* cur = _head->prev;node* prev = cur->prev;delete cur;prev->next = _head;_head->prev = prev;}/*void pop_back(){erase(--end());}*/void pop_front(){assert(!empty());node* cur = begin()._node;node* next = cur->next;delete cur;_head->next = next;next->prev = _head;}/*void pop_front(){erase(begin());}*/void resize(size_t n, T val = T()){if (n != size()){if (n > size()){size_t len = n - size();for (size_t i = 0; i < len; i++){push_back(val);}}else{size_t len = size() - n;for (size_t i = 0; i < len; i++){pop_back();}}}}void clear(){assert(!empty());iterator it = begin();while (it != end()){it=erase(it);}}private:typedef ListNode<T> node;node* _head;};}

test.cpp//测试使用

#includeusing namespace std;#include\"list.h\"namespace lx{void test1(){list<int> l1;l1.push_back(1);l1.push_back(2);l1.push_back(3);l1.push_back(4);l1.push_back(5);auto it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << \" \";++it;}cout << endl;//////l1.push_front(11);l1.push_front(22);l1.push_front(33);l1.push_front(44);it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << \" \";++it;}cout << endl;/////l1.pop_front();l1.pop_front();l1.pop_front();l1.pop_front();it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << \" \";++it;}cout << endl;/////l1.pop_back();l1.pop_back();l1.pop_back();l1.pop_back();it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << \" \";++it;}cout << endl;l1.resize(7, 99);it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << \" \";++it;}cout << endl;l1.resize(1);it = l1.begin();while (it != l1.end()){cout << *it << \" \";++it;}cout << endl;}}int main(){lx::test1();return 0;}