【C++】从list模拟实现深入理解iterator
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前言
在string与vector这类存储内存连续的容器中，iterator直接使用指针作为底层即可。但对于list这种存储内存不连续的容器，就不可能使用指针作为底层了。
本文我们将通过对list的学习及模拟实现深入了解iterator。
一、list节点类
先创建一个链表节点类。（注：C++中struct和class相似，struct中所有默认为public成员）
//节点类
template<class T>
struct ListNode
{
ListNode<T>* _prev;
ListNode<T>* _next;
T _val;
ListNode(const T& value = T())
: _prev(nullptr)
, _next(nullptr)
, _val(value)
{}
};二、迭代器类
为了方便像指针一样使用迭代器，需要对专门定义一个迭代器类，并对' * '、' ++ '、' -- '、' == '与' != '运算符进行重载。
//迭代器类
template<class T, class Ref, class Ptr>
struct ListIterator
{
typedef ListNode<T> Node;
typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;
ListIterator(Node* pNode = nullptr)
:_pNode(pNode)
{}
ListIterator(const Self& l)
{
_pNode = l._pNode;
}
Ref operator*()
{
return _pNode->_val;
}
Ptr operator->()
{
return &_pNode->_val;
}
Self& operator++()
{
_pNode = _pNode->_next;
return *this;
}
Self operator++(int)
{
Self tmp(*this);
_pNode = _pNode->_next;
return tmp;
}
Self& operator--()
{
_pNode = _pNode->_prev;
return *this;
}
Self& operator--(int)
{
Self tmp(*this);
_pNode = _pNode->_prev;
return tmp;
}
bool operator!=(const Self& l)
{
return l._pNode != _pNode;
}
bool operator==(const Self& l)
{
return l._pNode == _pNode;
}
Node* _pNode;
};三、list类
完成了一、二两章的准备工作，我们很简单的就可以写出一个list类。
template<class T>
class list
{
typedef ListNode<T> Node;
typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;
typedef ListIterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
public:
///
// List的构造
list()
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
}
list(int n, const T& value = T())
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
while (n--)
{
insert(end(), value);
}
}
template <class Iterator>
list(Iterator first, Iterator last)
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
while (first != last)
{
insert(end(), *first);
++first;
}
}
list(const list<T>& l)
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
for (auto e : l)
{
push_back(e);
}
}
list<T>& operator=(const list<T> l)
{
swap(l);
return *this;
}
~list()
{
clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}
///
// List Iterator
iterator begin()
{
return _head->_next;
}
iterator end()
{
return _head;
}
const_iterator begin() const
{
return _head->_next;
}
const_iterator end() const
{
return _head;
}
///
// List Capacity
size_t size()const
{
return _size;
}
bool empty()const
{
return _size == 0;
}
// List Access
T& front()
{
return begin()->_val;
}
const T& front()const
{
return begin()->_val;
}
T& back()
{
return end()->_prev->_val;
}
const T& back()const
{
return end()->_prev->_val;
}
// List Modify
void push_back(const T& val)
{
insert(end(), val);
}
void pop_back()
{
erase(--end());
}
void push_front(const T& val)
{
insert(begin(), val);
}
void pop_front()
{
erase(begin());
}
// 在pos位置前插入值为val的节点
iterator insert(iterator pos, const T& val)
{
Node* node = new Node(val);
Node* cur = pos._pNode;
Node* next = cur->_next;
Node* prev = cur->_prev;
node->_prev = prev;
prev->_next = node;
node->_next = cur;
cur->_prev = node;
++_size;
return pos;
}
// 删除pos位置的节点，返回该节点的下一个位置
iterator erase(iterator pos)
{
Node* cur = pos._pNode;
Node* next = cur->_next;
Node* prev = cur->_prev;
delete cur;
prev->_next = next;
next->_prev = prev;
--_size;
return iterator(next);
}
void clear()
{
iterator it = begin();
while (it != end())
{
it = erase(it);
}
}
void swap(list<T>& l)
{
std::swap(_head, l._head);
std::swap(_size, l._size);
}
private:
Node* _head;
size_t _size;
};原文地址：https://blog.csdn.net/lyhv_v/article/details/138181389
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