STL之list模拟实现(反向迭代器讲解以及迭代器失效)

这次是关于list的模拟实现的代码，先看看下面的代码：

#pragma once
#include <iostream>
#include "reve_iterator.hpp"
using namespace std;
namespace cc
{//链表节点template<class T>struct ListNode{T _val;ListNode *_next;ListNode *_prev;ListNode(const T& x=T()): _val(x), _next(nullptr), _prev(nullptr){}}; //迭代器template<class T,class ref,class ptr>struct list_iterator{typedef ListNode<T> Node;typedef list_iterator<T,ref,ptr> iterator;list_iterator(Node *node): _node(node){}iterator& operator++(){_node=_node->_next;return *this;}iterator operator++(int){iterator tem(_node);_node=_node->_next;return tem;}iterator& operator++()const{_node=_node->_next;return *this;}iterator operator++(int)const{iterator tem(_node);_node=_node->_next;return tem;}iterator& operator--(){_node=_node->_prev;return *this;}iterator operator--(int){iterator tem(_node);_node=_node->_prev;return tem;}bool operator!=(const iterator& d)const{return _node!=d._node;}ref operator*()const{return _node->_val;}ptr operator->()const{return &(_node->_val);}Node *_node;};//链表template<class T>class List{
public:typedef ListNode<T> Node;typedef list_iterator<T,T&,T*> iterator;typedef list_iterator<T,const T&,const T*> const_iterator;typedef reve_iterator<iterator,T&,T*> riterator;typedef reve_iterator<iterator,const T&,const T*> const_riterator;void init(){_head->_next=_head;_head->_prev=_head;}List(): _head(new Node){_head->_next=_head;_head->_prev=_head;}template<typename Iterator>List(Iterator begin,Iterator end): _head(new Node){init();while(begin!=end){push_back(*begin);begin++;}}List(const List<T>& d): _head(nullptr){List<T> tem(d.begin(),d.end());swap(tem);}List<T>& operator=(List<T> d){swap(d);return *this;}iterator begin(){return iterator(_head->_next);}iterator end(){return iterator(_head);}riterator rbegin(){return riterator(_head);}riterator rend(){return riterator(_head->_next);}const_iterator begin()const{return const_iterator(_head->_next);}const_iterator end()const{return const_iterator(_head);}void swap(List<T>& d){std::swap(_head,d._head);}void push_back(const T& x=T()){Node *cur=new Node(x);Node *tail=_head->_prev;tail->_next=cur;cur->_prev=tail;cur->_next=_head;_head->_prev=cur;}
private:Node *_head;};
}

上面是list的代码，其底层是一个带头双向循环的链表，实现的方法就不说了，相信大家已经都会了，然后自己实心的list我没有写析构函数等，这个也很简单，循环利用成员函数中的删除函数就可以。

先来说说个人认为比较重要的东西：

首先是迭代器失效：list迭代器的失效与vector不同，list的迭代器在插入时不会有迭代器失效的现象，只有在删除的时候才有迭代器失效的现象，插入没有失效现象的原因，很简单，就不多说，而删除导致迭代器失效的原因是，在删除一个节点的时候，我们把这个节点所占的空间已经给释放了，所以此时指向这个节点的指针已经是野指针了，所以导致迭代器失效。

其次就是反向迭代器的实现了，我们先看看下面的反向迭代器的代码：

#pragma once
#include "list.hpp"
namespace cc
{template<class Iterator,class ref,class ptr>struct reve_iterator{public:typedef reve_iterator<Iterator,ref,ptr> riterator;reve_iterator(Iterator it): It(it){}bool operator!=(const riterator& d)const{return It!=d.It;}riterator& operator++(){It--;return *this; }riterator operator++(int){Iterator tem(It);It--;return riterator(tem);}riterator& operator++()const{It--;return *this; }riterator operator++(int)const{Iterator tem(It);It--;return riterator(tem);}ref operator*()const{Iterator tem(It);return *(--tem);}ptr operator->()const{return &(*It);}private:Iterator It;};
}

以上就是反向迭代器实现的代码，在list中的迭代器，不像我们之前的迭代器是原生指针，list的迭代是我们的自己定义的类似于一个指针的类，个人理解其实就是指针，只不过这个指针被包装了，我们以前用的指针没有被包装而已。那就来说说实现方法吧。首先就是这个指针类的成员函数了，运算符的重载一定要有，具体的看上面代码。主要讲解的是，因为反向迭代器的实现底层是在正向迭代器的基础上实现的，所以反向迭代中的++对于正向迭代器来说，就是--，一定要区分开这个。再就是“->”的重载其实是为了以防万一，防止val的值是一种类，这样的话就可以访问这个类的值了。

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