一、list的简单介绍

首先我们要清楚list是一个带头双向循环的链表。

二、写出节点的代码

在下面代码中我们用到了模板，并且用的是struct没有用class，这是因为我们使用struct时相当于这一个类是公开的，当然我们也可以使用class但是得使用友元函数比较麻烦。

	template<class T>//这里用到了模板struct listnode{T _data;listnode* _next;listnode* _prev;listnode(const T& x = T())//这里使用的是匿名函数，因为不确定x是什么类型，所以给了一个匿名函数的全缺省:_data(x), _next(nullptr), _prev(nullptr){}};

三、模拟实现迭代器（重点）

1、list中的迭代器是怎么实现的

我们可以查看stl的源码进行查看，如下：



我们可以看出list的迭代器就是由链表的一个节点指针来进行控制的，然后再进行对符号的重载。

2、编写iterator类的代码

根据上述可编写以下代码：

template<class T>struct list_iterator{typedef listnode<T> Node;typedef list_iterator<T> self;Node* _node;list_iterator(Node* node) {_node = node;}self& operator++() {_node = _node->_next;return *this;}self& operator--() {_node = _node->_prev;return *this;}self operator++(int) {self temp(*this);_node = _node->_next;return temp;}self operator--(int) {self temp(*this);_node = _node->_prev;return temp;}T* operator->() {return &_node->_data;}T& operator*() {return _node->_data;}bool operator!=(const self& s) {return s._node != _node;}bool operator==(const self& s) {return s._node == _node;}

3、对const_iterator进行理解

首先我们要清楚是对谁加const,是对迭代器本身加const还是对迭代器指向的内容加const，我们平常使用const_iteratot时我们可以对迭代器进行++或–，但是不可以对迭代器指向的内容进行修改，由此可以看出我们的const_iterator和iterator是两个类，不可以直接对iterator加const。

4、编写const_iterator类的代码

template<class T>struct list_const_iterator{typedef listnode<T> Node;typedef list_const_iterator<T> self;Node* _node;list_iterator(Node* node) {_node = node;}self& operator++() {_node = _node->_next;return *this;}self& operator--() {_node = _node->_prev;return *this;}self operator++(int) {self temp(*this);_node = _node->_next;return temp;}self operator--(int) {self temp(*this);_node = _node->_prev;return temp;}const T* operator->() {return &_node->_data;}const T& operator*() {return _node->_data;}bool operator!=(const self& s) {return s._node != _node;}bool operator==(const self& s) {return s._node == _node;}};

5、对iterator类和const_iterator类进行合并

在编写iterator类和const_iterator类我们发现除了下面的代码不一样其余的代码都是一样的。


但是这样写的话，代码就会冗余，所以这时我们用一个类模板，对代码进行修改，如下：

template<class T,class Ref,class Ptr>struct list_iterator{typedef listnode<T> Node;typedef list_iterator<T,Ref,Ptr> self;Node* _node;list_iterator(Node* node) {_node = node;}self& operator++() {_node = _node->_next;return *this;}self& operator--() {_node = _node->_prev;return *this;}self operator++(int) {self temp(*this);_node = _node->_next;return temp;}self operator--(int) {self temp(*this);_node = _node->_prev;return temp;}Ptr operator->() {return &_node->_data;}Ref operator*() {return _node->_data;}bool operator!=(const self& s) {return s._node != _node;}bool operator==(const self& s) {return s._node == _node;}};

四、list类进行代码实现

这里主要是写构造函数、拷贝构造、赋值拷贝、析构函数、迭代器的begin()和end()的实现，以及其他功能的实现。
代码如下:

template<class T>class list {typedef listnode<T> Node;public:typedef list_iterator<T,T&,T*> iterator;typedef list_iterator<T,const T&,const T*> const_iterator;void empty_init() {_head = new Node;_head->_next = _head;_head->_prev = _head;_size = 0;}const_iterator begin() const{return _head->_next;}const_iterator end() const{return _head;}iterator begin() {return _head->_next;}iterator end() {//返回的是最后一个节点的后一个，所以返回的是头节点return _head;}list() {empty_init();}list(list<T>& it) {empty_init();for (auto e : it) {push_back(e);}}void swap(list<T>& It) {std::swap(_head, It->_head);std::swap(_size, It->_size);}list<T>& operator=(list<T>& It){swap(It);return *this;}~list(){clear();delete(_head);_size = 0;}void push_back(const T& x) {insert(end(), x);}void push_front(const T& x) {insert(begin(), x);}void pop_front() {erase(begin());}void pop_back() {erase(--end());}void clear() {while (!empty()) {pop_back();}}bool empty() {return _size == 0;}size_t size() {return _size;}iterator erase(iterator pos) {Node* cur = pos._node;Node* prev = cur->_prev;Node* next = cur->_next;prev->_next = next;next->_prev = prev;delete cur;--_size;return iterator(next);}iterator insert(iterator pos, T x) {Node* cur = pos._node;Node* newNode = new Node(x);Node* prev = cur->_prev;prev->_next = newNode;newNode->_prev = prev;newNode->_next = cur;cur->_prev = newNode;++_size;return iterator(newNode);}private:Node* _head;size_t _size;};