list的模拟实现详解

list的模拟实现

#pragma once
#include<iostream>
#include<list>

using namespace std;

namespace wbc
{
	// 类模版
	template<class T>
	struct list_node // 链表的节点
	{
		T _data;
		list_node<T>* _next;
		list_node<T>* _prev;

		// 默认构造
		list_node(const T& val = T())
			:_data(val),
			_next(nullptr),
			_prev(nullptr)
		{

		}
	};

	template<class T>
	struct list_iterator
	{
		typedef list_node<T> Node;
		typedef list_iterator<T> Self;
		Node* _node;

		// 构造
		list_iterator(Node* node)
			:_node(node)
		{

		}

		T& operator*()
		{
			return _node->_data;
		}

		Self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}

		Self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}

		bool operator!=(const Self& s) const 
		{
			return _node != s._node;
		}

		bool operator==(const Self& s) const 
		{
			return _node == s._node;
		}
	};

	template<class T>
	class list // 链表的结构
	{
		typedef list_node<T> Node;
	public:
		typedef list_iterator<T> iterator;

		iterator begin()
		{
			// 有名对象
			/*iterator it(_head->_next);
			return it;*/

			// 匿名对象
			//return iterator(_head->_next);


			return _head->_next;
			// 单参数的构造函数支持隐式类型的转化
		}

		// end是最后一个位置的下一个
		iterator end()
		{
			return _head;
		}

		// 构造
		list()
		{
			_head = new Node;
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
			_size = 0;
		}

		// 头插
		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);
		}

		// 尾插
		void push_back(const T& x)
		{
			/*Node* newnode = new Node(x);
			Node* tail = _head->_prev;

			tail->_next = newnode;
			newnode->_prev = tail;
			newnode->_next = _head;
			_head->_prev = newnode;

			++_size;*/

			insert(end(), x);
		}
		

		// 插入,在pos之前插入一个x
		void insert(iterator pos,const T& x)
		{
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;

            // prev newnode cur
			Node* newnode = new Node(x);
			prev->_next = newnode;
			cur->_prev = newnode;
			newnode->_next = cur;
			newnode->_prev = prev;

			++_size;
		}

		
		// 删除
		void erase(iterator pos)
		{
			// 不能删除哨兵位的头节点
			assert(pos != end());

			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* next = cur->_next;

			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;

			delete cur;
			--_size;
		}

		// 尾删
		void pop_back()
		{
			erase(--end());
		}

		// 头删
		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

		size_t size() const
		{
			return _size;
		}

		bool empty() const
		{
			return _size == 0;
		}
	private:
		Node* _head;
		size_t _size;
	};

	void test_list1()
	{
		list<int> ls;

		ls.push_back(1);
		ls.push_back(2);
		ls.push_back(3);
		ls.push_back(4);
		ls.push_back(5);


		list<int>::iterator it = ls.begin();
		while (it != ls.end())
		{
			cout << *it << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;

		for (auto ch : ls)
		{
			cout << ch << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}

list的迭代器

1.list迭代器重载的operator++不是原生指针，不能直接加到下一个位置，vector,string的迭代器是原生指针可以直接加到下一个位置
2.list的operator* 也需要重载不然* 之后是一个节点，++不能到下一个位置，实现的operator *解引用拿到的节点里的值

    template<class T>
	struct list_iterator
	{
		typedef list_node<T> Node;
		typedef list_iterator<T> Self;
		Node* _node;

		// 构造
		list_iterator(Node* node)
			:_node(node)
		{}

		T& operator*()
		{
			return _node->_data;
		}

		Self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}

		Self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}

		bool operator!=(const Self& s) const 
		{
			return _node != s._node;
		}

		bool operator==(const Self& s) const 
		{
			return _node == s._node;
		}
	};

begin()和end()

        iterator begin()
		{
			// 有名对象
			/*iterator it(_head->_next);
			return it;*/

			// 匿名对象
			//return iterator(_head->_next);

            // 返回的是哨兵位节点的下一个位置
			return _head->_next;
			// 单参数的构造函数支持隐式类型的转化
		}

		// end是最后一个位置的下一个
		iterator end()
		{
			return _head;
		}