C++的list类（一）：list类的常见操作和模拟实现

template <class T>
struct ListNode
{
	ListNode<T>* _next;//结点的后继指针
	ListNode<T>* _prev;//结点的前驱指针
	T _data;//结点中存放的数据
	
	ListNode(const T& x = T())//构造Node类类型的对象（一个结点对象）
		:_next(nullptr)//未传入指定数据，x就会等于该匿名对象
		,_prev(nullptr)//传入指定数据，x会等于那个指定的数据，T()不起作用
		,_data(x)
	{}
};

涉及知识点

1、在定义一个类时，如果类中的数据可以公用就选struct，需要保护一部分就用class，结点中的数据和前驱后继指针应该都能被访问到，所以可以直接选用struct

2、T()是一个``T类型匿名对象，在构造结点时未传入有效数据，x就会给予T()进行初始化：

若T是内置类型（如 int、float、指针等），将x将被初始化为0、0.0或nullptr等默认值
若T是自定义类类型，则将调用该类的默认构造函数来创建一个匿名对象

普通迭代器类模板

构造迭代器对象

cpp 复制代码

template<class T>
struct ListIterator
{
	typedef ListNode<T> Node;//此时迭代器类可以使用结点类
	typedef ListIterator<T> iterator;//将迭代器类重名名为iterator

	Node* _node;
	ListIterator(Node* node)//用_node封装原生指针，_node会被传入的原生指针初始化
        :_node(node)        //_node = _head->_next
	{}                      //_node就相当于原生指针
}

*运算符重载

cpp 复制代码

//*it
T& operator*()//传引用返回避免了拷贝，且该数据可读可修改
{
	return _node->_data;//返回_node指向的结点对象中存放的数据_data
}

_node->_data会被编译器转变为*(_node)._data

->运算符重载

cpp 复制代码

//a->b
T* operator->()//返回值为T*，T*表示T类型的指针
{
	return &_node->_data;//获取T类类型对象的地址，将它交给一个指向T类类型的对象的"匿名"指针，该指针的类型是T*，之后利用该指针去访问该对象中的成员变量的值
}

问题：为什么要返回_data的地址而不是返回_data？

答：用->访问对象中的成员，左操作数是指向该对象的指针而不是该对象本身，右操作数是要访问对象的成员（A* ptr = &aa1，ptr->_a1，ptr存放的是该对象的地址，此后就可以用ptr访问_a1了）*，返回的地址不用一个有名的指针承接，直接接->，此时返回的内容就类似T*类型的匿名指针* （ (指向对象的匿名指针)->对象的成员）
问题：返回值类型可不可以是T&？

答：不可以 ，T* + 返回的地址 = 一个T*类型的指向返回地址的匿名指针，返回的地址被存放在了一个匿名指针中，T& + 返回的地址 = 未定义行为（函数返回一个对象的地址，则该函数的返回值类型必须是该对象的类型*）**

前置和后置++、--、==、!=重载

cpp 复制代码

//前置++
terator& operator++()//iterator&的意思是，在使用迭代器时，++操作是在该迭代器自身进行的
{
	_node = _node->_next;
	return *this;
}

//后置++（返回++前的值）
iterator operator++(int)
{
	iterator tmp(*this);//拷贝构造一个新的

	_node = _node->_next;

	return tmp;
}

//前置--
iterator& operator--()
{
	_node = _node->_prev;
	return *this;
}

//后置--（返回--前的值）
iterator operator--(int)
{
	iterator tmp(*this);

	_node = _node->_prev;

	return tmp;
}

//不等于
bool operator!=(const iterator& it)//（const iterator& this,const iterator& it）
{
	return _node != it._node;//this->_node != it.node
}

//等于
bool operator==(const iterator& it)
{
		return _node == it._node;
}

解决代码冗余的迭代器模板

涉及知识点

1、普通迭代器是迭代器本身可以修改，迭代器指向的内容也可以修改

2、const迭代器是****迭代器本身可以修改，迭代器指向的内容不可以修改

3、同一命名空间下，多个类之间可以通过typedef的方式使用其他类的内容

C++的list类（一）：list类的常见操作和模拟实现

前言

List类的迭代器问题

List类的模拟实现

结点类模板

涉及知识点

普通迭代器类模板

构造迭代器对象

*运算符重载

->运算符重载

前置和后置++、--、==、!=重载

解决代码冗余的迭代器模板

涉及知识点

链表类模板

涉及知识点

完整代码

list.h文件

test.cpp文件