vector常见接口使用：
push_back
void push_back (const value_type& val); void push_back (value_type&& val);push_back有两种重载方式
一、 参数是一个vector 存储类型的元素
二、 参数是一个vector 存储类型的右值元素，是右值类型的重载版本，用于向容器移动右值（临时对象），而不是复制
operator [ ]
reference operator[] (size_type n); const_reference operator[] (size_type n) const;operator [ ] 是vector重载了 [ ] 让它可以像数组一样使用，参数是下标，返回值是该下标的元素的引用，支持了const和非const版本
size
size_type size() const noexcept;作用是返回当前vector的元素个数
noexcept 关键字是 指定这个函数不会抛异常。暗示了调用
size函数是安全的，因为它不会导致程序因为异常而突然终止。
resize
void resize (size_type n); void resize (size_type n, const value_type& val);
void resize (size_type n);这个版本的
resize函数将容器的大小调整为n元素。如果当前大小大于n，则会移除多余的元素。如果当前大小小于n，则会添加元素直到容器的大小为n。新添加的元素将会进行默认初始化。
void resize (size_type n, const value_type& val);这个版本的
resize函数也是将容器的大小调整为n元素，但是它允许你指定新增元素的初始值val。如果当前大小大于n，多余的元素会被移除；如果当前大小小于n，则会添加值为val的元素到容器的末尾直到其大小为n。
reserve
void reserve (size_type n);目的是提前为容器分配足够的内存空间，以存储至少
n个元素。这是一种优化内存管理和提高性能的方法。
resize 和reserve ： resize开空间+初始化，可以用[ ]访问修改。reserve是单纯开空间。不能访问[ ]，因为[ ]会做 i < size 的检查
insert
| single element (1) |
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);|
| fill (2) |iterator insert (const_iterator position, size_type n, const value_type& val);|
| range (3) |template <class InputIterator> iterator insert (const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);|
| move (4) |iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);|
initializer list (5) iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il);
单元素版 (
single element):
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);
这个函数在**position** 指示的位置之前插入一个新元素val，并返回指向新插入元素的迭代器。填充版 (
fill):
iterator insert (const_iterator position, size_type n, const value_type& val);
这个函数在position指示的位置之前插入n个新元素，每个新元素的值都是**val**，并返回指向第一个新插入元素的迭代器。范围版 (
range):
template <class InputIterator>
iterator insert (const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);
这个函数在position指示的位置之前插入由范围 **[first, last)**指定的元素，返回指向第一个新插入元素的迭代器。- 例： {1，2，3 }插入{4，5，6}
position是2。
结果：{1,4,5,6,2,3}移动版 (
move):
iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);
这个函数使用右值引用将一个新元素val移动到 **position**指示的位置之前，并返回一个迭代器，该迭代器指向被移动的元素。初始值列表版 (
initializer list):
iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il);
这个函数在position指示的位置之前插入由initializer_list il指定的元素，并返回指向第一个新插入元素的迭代器。
erase
iterator erase (const_iterator position); iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
- 单迭代器版本：
这个函数删除位于position的单个元素，并返回指向被删除元素后一个元素的迭代器。如果删除的元素是std::vector的最后一个元素，则返回的迭代器等同于end()。- 迭代器范围版本:
这个函数删除闭区间[first, last)内所有的元素，就是说，从first到last之间的元素会被删除，但不包括last指向的元素。并返回指向原来last所在位置的新元素的迭代器。如果last等同于end()，返回的迭代器也将是end()。
iterator
vector的迭代器是一种支持随机访问的迭代器。随机访问迭代器允许我们迅速访问向量内任何位置的元素，就像使用数组下标一样。这种类型的迭代器提供了以下基本操作：
- 递增 (
++)：迭代器可以通过++操作符进行递增，指向向量中的下一个元素。 - 递减 (
--)：迭代器可以通过--操作符进行递减，指向向量中的前一个元素。 - 解引用 (
*)：迭代器可以被解引用来访问它指向的元素的值，就像指针一样。 - 指针算术 ：迭代器支持加减算术操作。例如，可以执行
iter + 5来快速移动迭代器到当前位置后的第五个元素。
std::vector 提供了几种类型的迭代器：
- Iterator：这是最常见的迭代器类型，允许读写向量内的元素。
- Const_iterator：这种类型的迭代器不允许修改它所指向的元素，只能用来读取元素。常用于不需要更改向量内容的场景。
- Reverse_iterator：以相反的顺序遍历向量。
- Const_reverse_iterator：以相反的顺序遍历向量，但不允许修改元素。
向量的迭代器还提供了与容器的关系方面的操作：
- **begin()/end()**：
begin()返回指向向量第一个元素的迭代器，end()返回指向向量最后一个元素之后位置的迭代器（也就是说，不是最后一个元素，而是最后一个元素的下一个位置）。 - **rbegin()/rend()**：与
begin()和end()类似，但返回的是相应的反向迭代器，rbegin()返回向量末尾的迭代器，rend()返回向量开头之前位置的迭代器。
使用迭代器时要特别注意迭代器失效的问题。向量在进行插入（insert）或删除（erase）操作后，如果这些操作导致内存重新分配，则从那个点开始到向量末尾的所有迭代器都将失效。必须重新获取迭代器。在编写依赖迭代器的代码时，这是一个重要的安全注意事项。
lsit常见接口使用：
push_back
void push_back (const value_type& val); void push_back (value_type&& val);
void push_back (const value_type& val);
这个版本的push_back接受一个对常量引用 (const value_type&) 参数。这意味着你可以传递一个对现有对象的引用，函数将复制这个对象并在列表的末尾添加一个新元素，这个新元素的内容就是传入对象的副本。这个过程通常涉及到调用对象的拷贝构造函数。void push_back (value_type&& val);
第二个版本是 C++11 新增的，接受一个右值引用 (value_type&&)。这允许使用移动语义来传递临时对象或者可以被"移动"的对象作为参数，这样可以避免不必要的拷贝，提高效率。如果对象支持移动语义，push_back将利用移动构造函数直接在列表的末尾构建新元素，通常而言，这比拷贝构造过程更高效。
pop_back
void pop_back();其作用是移除容器末尾的元素。当调用
pop_back()时，会发生以下几件事情：
- 它会销毁列表末尾的最后一个元素，即调用该元素的析构函数。
- 容器的大小会减少1。
- 如果容器为空（没有元素可以弹出），调用
pop_back()可能导致未定义的行为，因为试图删除不存在的元素。因此，在调用pop_back()之前，检查容器是否为空通常是一个好习惯。
push_front
void push_front (const value_type& val); void push_front (value_type&& val);
void push_front (const value_type& val);
这个版本的push_front接受一个对常量引用 (const value_type&) 参数。这会将一个元素的副本添加到容器的开始处。这个操作通常会调用元素的拷贝构造函数创建一个新的实例。void push_front (value_type&& val);
这个版本是带有 C++11 右值引用 (value_type&&) 参数的push_front。它允许通过移动语义来插入元素，可以避免不必要的对象复制，提高效率。它将直接在容器起始位置构造新元素，通常使用移动构造函数。
pop_front
void pop_front();移除容器开始处的第一个元素。使用
pop_front()函数时，将会发生以下情况：
- 它将销毁容器开始处的第一个元素，即调用该元素的析构函数。
- 容器的大小将减少一个元素。
- 如果容器是空的（已经没有元素可以删除了），调用
pop_front()将导致未定义的行为，因为它会尝试去删除一个不存在的元素。在调用pop_front()之前，最好检查一下容器是否为空。
insert
| single element (1) |
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);|
| fill (2) |iterator insert (const_iterator position, size_type n, const value_type& val);|
| range (3) |template <class InputIterator> iterator insert (const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last);|
| move (4) |iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);|
initializer list (5) iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il);
单个元素（
single element）的插入
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);在迭代器
position指定的位置之前插入一个由val指定的元素，并返回指向新插入元素的迭代器。填充（
fill）
iterator insert (const_iterator position, size_type n, const value_type& val);在迭代器
position指定的位置之前插入n个由val指定的元素，并返回指向第一个被插入的元素的迭代器；如果n是0，则不会进行插入操作，返回position。范围（
range）在迭代器
position指定的位置之前插入由范围[first, last)指定的所有元素，并返回指向第一个被插入的元素的迭代器。移动（
move）
iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);使用右值引用。在迭代器
position指定的位置之前插入一个val元素（使用移动语义），并返回指向新插入元素的迭代器。初始化列表（
initializer list）
iterator insert (const_iterator position, initializer_list<value_type> il);在迭代器
position指定的位置之前插入一个由初始化列表il指定的所有元素，并返回指向第一个被插入元素的迭代器。
erase
iterator erase (const_iterator position); iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
单个元素的删除：
iterator erase (const_iterator position);
这个函数从容器中删除位于position处的元素，并返回指向被删除元素之后元素的迭代器。如果被删除的元素是容器中的最后一个元素，则返回容器的end()。范围内元素的删除：
iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
这个函数删除范围[first, last)内的所有元素，并返回指向最后被删除元素之后元素的迭代器。如果last等于容器的end()，那么返回的迭代器也将是end()。
Iterator
下面是自实现的迭代器类
template<class T, class Ref, class Ptr>
class ListIterator
{
typedef ListNode<T>* PNode;
typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;
public:
ListIterator(PNode 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->_pNext;
return *this;
}
Self operator++(int)
{
Self tmp(*this);
_pNode = _pNode->_pNext;
return tmp;
}
Self& operator--()
{
_pNode = _pNode->_pPre;
return *this;
}
Self operator--(int)
{
Self tmp(*this);
_pNode = _pNode->_pPre;
return tmp;
}
bool operator!=(const Self& l)
{
return _pNode != l._pNode;
}
bool operator==(const Self& l)
{
return _pNode == l._pNode;
}
public:
PNode _pNode;
};
1. 迭代器设计的目的
迭代器的设计目的是提供一种统一的接口来访问容器内的元素，无论容器的内部结构如何。对于链表来说，迭代器隐藏了链表的节点链接逻辑，使得用户可以通过相同的方式来遍历链表、数组等不同的数据结构。
2. 链表迭代器的基本操作
- 递增（
operator++） : 迭代器提供了递增操作，使其指向链表中的下一个元素。对于双向链表的迭代器，通常提供了两种递增操作：前缀递增（++iter）和后缀递增（iter++）。前缀形式直接返回递增后的迭代器，后缀形式则返回递增前的拷贝，然后将自身递增。 - 递减（
operator--）: 对于双向链表的迭代器，它还支持递减操作，即向前遍历元素。同样地，递减操作也有前缀和后缀两种形式。 - 解引用（
operator*和operator->） : 解引用操作允许通过迭代器访问当前指向的元素的值。operator*返回元素的引用，而operator->允许访问元素成员。
3. 链表迭代器的实现
以双向链表为例，迭代器内部通常保存一个指向当前链表节点的指针。通过移动这个指针来实现递增和递减操作，通过解引用这个指针来访问当前节点的值。
迭代器通常区分为常量和非常量两种，非常量迭代器允许修改指向的元素，而常量迭代器不允许。
4. 开闭原则
迭代器的设计遵循了开闭原则，链表的内部实现可以自由改变，只要迭代器接口保持不变，使用迭代器的代码不需要做任何修改就可以继续正常工作。
5. 迭代器失效
需要注意的一个重要概念是迭代器失效。在对链表进行插入、删除等操作时，某些迭代器可能会失效，即它们不再指向原来的元素。比如，删除一个节点后，指向该节点的迭代器将变得无效。正确处理迭代器失效是使用迭代器时的一个重要考虑点。
vector / list 的常见经典问题
vector和list的区别
vector:
优点： 尾插尾删， 下标随机访问，空间连续，CPU高速缓存的命中率更高
缺点：中间的插入和删除需要挪动数据，效率低
扩容有代价：开新空间＋拷贝数据
list：
优点：任意位置O（1）的插入和删除，按需申请和释放
缺点：不支持随机访问（内存碎片问题）
链表的内存碎片问题：
链表和内存碎片化
链表是一种通过节点链接的数据结构，每个节点包含数据和指向下一个（以及可能的上一个）节点的指针。由于链表的节点通常是单独分配的，链表可以引起两种类型的内存碎片：
-
外部碎片：链表节点可以在内存的任何位置被分配，这可能导致内存中未被利用的小空闲区域，也就是外部碎片。外部碎片化会随着多次分配和释放增加，最终可能导致内存利用率下降。
-
内部碎片：链表节点通常比实际需要存储的数据大（因为还需要存储指针），这可能导致为每个节点分配的内存中有未使用的部分，即内部碎片。
空间配置器和内存碎片化
空间配置器是一个系统级或库级的工具，用来管理内存的分配和释放。它通常会提供一些策略来减少内存分配导致的碎片化。例如：
-
内存池：空间配置器可以实现内存池策略，预先分配一大块内存，并从中分配小块内存给用户。当用户请求小块内存时，配置器从池中提取，可以减少外部碎片。
-
固定大小的分配器：对于链表这种结构，配置器可能提供了一种固定大小的分配器，专门用来分配节点大小一致的内存块。这样可以减少内部碎片以及释放内存时导致的外部碎片化。
vector的扩容
不同编译器的实现方式不同。
g++在vector的扩容策略是2倍扩容， 在 v s（visual studio）上是1.5倍的扩容。
并且在扩容后的数据移动方式上，C++11之前是拷贝构造，C++11之后就是移动构造了（通过move（）变成右值）