图 1 双向链表( a) )和双向循环链表( b) )
template<typename T,...> struct __List_node{ //... __list_node<T>* prev; __list_node<T>* next; T myval; //... }可以看到,list 容器定义的每个节点中,都包含 *prev、*next 和 myval。其中,prev 指针用于指向前一个节点;next 指针用于指向后一个节点;myval 用于存储当前元素的值。
template<tyepname T,...> struct __list_iterator{ __list_node<T>* node; //... //重载 == 运算符 bool operator==(const __list_iterator& x){return node == x.node;} //重载 != 运算符 bool operator!=(const __list_iterator& x){return node != x.node;} //重载 * 运算符,返回引用类型 T* operator *() const {return *(node).myval;} //重载前置 ++ 运算符 __list_iterator<T>& operator ++(){ node = (*node).next; return *this; } //重载后置 ++ 运算符 __list_iterator<T>& operator ++(int){ __list_iterator<T> tmp = *this; ++(*this); return tmp; } //重载前置 -- 运算符 __list_iterator<T>& operator--(){ node = (*node).prev; return *this; } //重载后置 -- 运算符 __list_iterator<T> operator--(int){ __list_iterator<T> tmp = *this; --(*this); return tmp; } //... }可以看到,迭代器的移动就是通过操作节点的指针实现的。
template <class T,...> class list { //... //指向链表的头节点,并不存放数据 __list_node<T>* node; //...以下还有list 容器的构造函数以及很多操作函数 }另外,为了更方便的实现 list 模板类提供的函数,该模板类在构建容器时,会刻意在容器链表中添加一个空白节点,并作为 list 链表的首个节点(又称头节点)。 比如,我们经常构造空的 list 容器,其用到的构造函数如下所示:
list() { empty_initialize(); } // 用于空链表的建立 void empty_initialize() { node = get_node();//初始化节点 node->next = node; // 前置节点指向自己 node->prev = node; // 后置节点指向自己 }显然,即便是创建空的 list 容器,它也包含有 1 个节点。
图 1 list 容器底层存储示意图
//begin()成员函数 __list_iterator<T> begin(){return (*node).next;} //end()成员函数 __list_iterator<T> end(){return node;} //empty()成员函数 bool empty() const{return (*node).next == node;} //front()成员函数 T& front() {return *begin();} //back()成员函数 T& back() {return *(--end();)} //...
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