铁汁们，今天给大家分享一篇list模拟实现+反向迭代器，来吧，开造⛳️

list定义

💡 list< typename> name ;

• list底层是带头双向循环链表结构，且该容器可以前后双向迭代。

• 双向链表中每个元素存储互不相关的独立节点，在结点中通过指针访问其前一个元素和后一个元素。

• list允许在任意位置进行插入和删除操作，时间复杂度为O(1)，时间效率高。

• list不支持任意位置的随即访问，若想要访问某个位置，必须从已知的位置（头部或者尾部）迭代到该位置，时间开销为O(n)。

• list需要额外的空间开销，用来保存每个节点的相关联信息。

• typename为任意类型，例如：int、char、double、string、vector。
  

list用法

list iterator的使用

begin() + end()

💡iterator begin( )、const_iterator begin( )const ；

• 功能：返回第一个元素的位置(迭代器）。

Tips：const_iterator表示对迭代器进行解引用后的值(*it)不能被修改,而迭代器本身(it)可以被修改。const修饰this指针，表示在该成员函数中成员变量不允许被修改，此处const的用法只能用于类中的成员函数。

💡iterator end( )、const_iterator end( )const ；

• 功能：返回最后一个元素的下一个位置(迭代器）。

rbegin()+rend()

💡iterator begin( )、const_iterator rbegin( )const ；

• 功能：返回第一个元素的前一个位置(迭代器）。

💡iterator rend( )、const_iterator rend( )const ；

• 功能：返回第一个元素的位置(迭代器）。
  

reverse()

💡 void reverse( ) ;

• 功能 : 逆置，将list中元素的顺序进行颠倒 。

sort()

💡 void sort( ) ;

• 功能：排序，默认为升序。模板参数中的默认仿函数为less。

Tips：list中的sort为归并排序，算法库中的sort为快排。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(4);lt1.push_back(1);lt1.push_back(3);lt1.push_back(2);lt1.sort();for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

merge()

💡void merge(list& lt) ;

• 功能：将两个已经有序的链表进行合并，默认为升序 。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(4);lt1.push_back(1);lt1.push_back(3);lt1.push_back(2);list<int> lt2;lt2.push_back(9);lt2.push_back(7);lt2.push_back(10);lt2.push_back(8);lt1.sort();lt2.sort();lt1.merge(lt2);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

unique()

💡 void unique( ) ;

• 功能：去重，将链表中连续相等的元素组中删除除第一个元素外的所有元素。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(4);lt1.push_back(4);lt1.push_back(4);lt1.push_back(1);lt1.push_back(3);lt1.push_back(3);lt1.push_back(2);lt1.push_back(4);lt1.push_back(4);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;lt1.unique();for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

remove()

💡 void remove(const T& val) ;

• 功能：去除，将链表中值为val的元素删除。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(4);lt1.push_back(1);lt1.push_back(3);lt1.push_back(2);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;lt1.remove(4);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

splice()

💡 void splice(iterator position , list& lt) ;

• 功能 ：将容器lt中所有的元素转移到容器中指定位置（迭代器）的前面，容器lt的大小为0。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(1);lt1.push_back(2);lt1.push_back(3);list<int> lt2(3, 2);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;lt1.splice(lt1.begin(), lt2);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

💡 void splice(iterator position , list& lt , iterator i ) ;

• 功能：将容器lt中迭代器i指向的节点转移到容器中指定位置（迭代器）的前面，容器lt的大小减一。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(1);lt1.push_back(2);lt1.push_back(3);list<int> lt2;lt2.push_back(10);lt2.push_back(11);lt2.push_back(12);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;lt1.splice(lt1.begin(), lt2, ++lt2.begin());for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

💡 void splice(iterator position , list& lt , iterator first , iterator last ) ；

• 功能：将容器lt中[first, last)范围中的元素转移到容器中指定位置（迭代器）的前面。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<list>using namespace std;int main()
{list<int> lt1;lt1.push_back(1);lt1.push_back(2);lt1.push_back(3);list<int> lt2;lt2.push_back(10);lt2.push_back(11);lt2.push_back(12);lt2.push_back(13);for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;lt1.splice(lt1.begin(), lt2, ++lt2.begin(),--lt2.end());for (auto& e : lt1){cout << e << ' ';}cout << endl;for (auto& e : lt2){cout << e << ' ';}cout << endl;return 0;
}

list模拟实现

struct和class的区别

• 在c++中，struct和class都可以定义类，但两者默认的访问权限(即在变量或函数定义处不写访问限定符)不同，struct默认访问权限为public(为了兼容c)，class默认访问权限为private。
• 访问限定符有三种，分别为public、private、protect。public修饰的变量或函数在类外可以通过类名+域作用限定符或者 类对象 + . 进行访问，protect、private修饰的变量或函数在类外不可以进行访问。

list三个类模板

• Tips : list本质为带头双向循环链表，模拟实现list，要实现以下三个类：模拟实现节点的类、模拟实现带头双向循环链表结构的类、模拟实现迭代器的类。

template<class T>  //节点 
struct ListNode {  //struct类未用访问限定符修饰的变量为public,在类外指定类域就可以直接进行访问ListNode* _prev;  //带头双向循环链表ListNode* _next;T _data;
}template<class T> //链表-带头双向循环链表，存储的元素为节点
class list {   //class类未用访问限定符修饰的变量为private,在类外不可以访问
public:typedef ListNode<T> Node; //为了符合规范，需要将迭代器的类型typedef为iteratortypedef list_iterator<T, T&, T*> iterator;   //非consttypedef list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;  //constNode* _head; //头指针，该指针指向的节点为头节点，不存储任何有效数据//头节点中的_data不能存储后面节点的总个数，原因:若T为char型，数据个数过大，会数据溢出
}template<class T, class Ref, class Ptr>  //迭代器  Ref(T、const T)、Ptr(T*、const T*):*、->的返回值是否被修改，根据实际清况而定
struct list_iterator { typedef ListNode<T> Node;  //节点typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self; //迭代器类型Node* _node; //节点指针
}

list<int> lt1(2, 10);
lt1.push_back(3);
lt1.push_back(2);
lt1.push_back(1);zzx::list<int>::iterator it1 = lt1.begin();
while (it1 != lt1.end())
{cout << *it1 << ' ';it1++;
}
cout << endl;const list<int> lt2(lt1.begin(), --lt1.end());zzx::list<int>::const_iterator it2 = lt2.begin();
while (it2 != lt2.end())
{cout << *it2 << ' ';it2++;
}
cout << endl;

默认成员函数

构造函数

void CreatHead() //创造带头双向循环链表结构
{_head = new Node;_head->_prev = _head;_head->_next = _head;
}

• 构造函数有很多种，但都需要先创造出带头双向循环链表结构，会造成代码冗余，增加了代码量和复杂性，为了解决这个问题，就将此板块的代码实现定义在CreatHead()函数体内。

💡list( ) { } ;

• 功能：构造无参的对象。

list() //无参构造
{CreatHead();
}

💡list(size_t n, const T& val = T( ) ) ；

• 功能：构造含n个val值的对象。

list(size_t n, const T& val) //用n个val值构造
{CreatHead();for (int i = 0; i < n; i++){push_back(val);}
}

list(int n, const T& val)  //为了防止出现“非法间接寻址”错误
{CreatHead();for (int i = 0; i < n; i++){push_back(val);}
}

Tips: 因为模板参数的匹配原则，会出现防止“非法间接寻址”错误。

💡list( InputIterator first, InputIterator last ) ；

• 功能：构造与[first, last)范围一样多元素的对象。

template<class InputIterator>  //  注意：模板内可以在嵌套模板
list(InputIterator first, InputIterator last)  //用迭代区间进行构造
{CreatHead();while (first != last){push_back(*first);++first;}
}

拷贝构造函数

💡list(const list& v) ；

• 功能：用一个已经存在的对象创建新的对象，两对象中的值相同。

list(const list& lt) //拷贝构造函数，深拷贝-》浅拷贝，指向同一块空间，析构两次
{CreatHead();for (auto& e : lt){push_back(e);}
}

Tips : 深拷贝，否则会造成指向同一块空间，被析构两次。

list<int> lt1(5, 2); // 先构造的对象后析构	
list<int> lt2 = lt1; //编译器会优化，构造 + 拷贝 - 》构造，默认拷贝构造为值拷贝
lt1.push_back(1);for (auto& e : lt1)
{cout << e << ' ';
}
cout << endl;for (auto& e : lt2)
{cout << e << ' ';
}
cout << endl;

赋值运算符重载

💡list& operator=(list v) ；

• 功能：赋值，两对象已经存在。

list<T>& operator=(list lt)  //赋值运算符
{swap(lt);return *this;
}

Tips : 深拷贝，否则会造成指向同一块空间，被析构两次。

析构函数

💡~vector( ) { } ；

• 功能：将列表中的元素全部删除(销毁)，并链表结构也被销毁。

~list() //析构函数
{clear();delete _head;  //_head = nullptr;
}

数据修改操作

push_back()

💡void push_back(const T& val) ;

• 功能：尾插。

void push_back(const T& val) //尾插
{/*传统写法Node* newnode = new Node(val);Node* tail = _head->_prev;tail->_next = newnode;newnode->_prev = tail;newnode->_next = _head;_head->_prev = newnode;*/insert(end(), val);
}

push_front()

💡void push_front(const T& val) ;

• 功能：头插。

void push_front(const T& val) //头插
{insert(begin(), val);
}

pop_back()

💡void pop_back( ) ；

• 功能：尾删。

void pop_back()  //尾删
{erase(--end());
}

pop_front()

💡void pop_front( ) ;

• 功能：头删。

void pop_front()  //头删
{erase(begin());
}

swap()

💡void swap(list& lt) ;

• 功能：交换。

void swap(list<T>& lt) //交换
{std::swap(_head, lt._head);
}

clear()

💡void clear( ) ；

• 功能：从列表容器中删除所有元素（已销毁），并使容器的大小为0，但带头双向链表结构仍在。

void clear()  //清空链表中的节点，哨兵位头节点除外，带头双向循环链表结构未被破坏
{iterator it = begin();while (it != end()){it = erase(it);}
}

insert()

💡void insert(iterator position , const T& val) ；

• 功能：在指定的位置(迭代器）前插入元素x。

/*insert中迭代器不会失效原因:未扩容未引起底层空间发生变化，position迭代器未发生变化，仍指向了正确的位置，即使在使用此迭代器仍可以完成insert*/
iterator insert(iterator position, const T& val)
{Node* newnode = new Node(val);Node* cur = position._node;  //struct中public变量访问可以 对象.变量名Node* prev = cur->_prev;prev->_next = newnode;newnode->_prev = prev;newnode->_next = cur;cur->_prev = newnode;return newnode;  //有返回值，与erase匹配}

• nsert为了与erase匹配，有返回值 ，返回一个指向 新插入 的元素节点的迭代器。
• Tips : insert中迭代器不会失效 。原因 : 未扩容未引起底层空间发生变化，position迭代器未发生变化，仍指向了正确的位置，即使在使用此迭代器仍可以完成insert。

erase()

💡iterator erase(iterator pos) ;

• 功能: 删除指定位置(迭代器)处的值。

//erase中迭代器会失效,原因:position迭代器被delete了，此迭代器不能在被使用了
iterator erase(iterator position)
{assert(position != end());  //断言，防止删除哨兵位头节点Node* cur = position._node;Node* prev = cur->_prev;Node* next = cur->_next;prev->_next = next;next->_prev = prev;delete cur;  //cur = nullptr;return next;  //返回删除节点的下一个节点
}

• Tips : erase中迭代器会失效 ,原因 :position迭代器被delete了，此迭代器不能在被使用了，但其他迭代器不受影响，仍然可以正常被使用。
• erase为了防止迭代器失效，有返回值 ，返回一个指向要删除节点的下一个节点的迭代器。
• delete cur ：delete->析构+free , 因为对象里面(节点)进行了资源申请，要调用析构函数，进行资源销毁，在调用free将对象(指针)的空间进行销毁。
  

容量操作

size

💡size_t size( )const ;

• 功能：计算元素的总个数。

size_t size()const
{size_t count = 0;for (auto const& e : *this){count++;}return count;
}

• const对象以及非const对象均可以调用const成员函数，原因：权限不能放大(const对象不能调用非const成员函数）。const对象->权限平移，非const对象->权限缩小。

empty

💡bool empty( )const ;

• 功能：判断list中是否存在元素，为空，则返回true,不为空，则返回false。

bool empty()const
{return size() == 0;
}

数据访问操作

front()

💡T& front( ) ;

• 功能：返回第一个节点中的元素。

T& front()
{return _head->_next->_data;
}

const T& front()const
{return _head->_next->_data;
}

back()

💡T& back( ) ;

• 功能：返回最后一个节点中的元素。

T& back()
{return _head->_prev->_data;
}

const T& back()const
{return _head->_prev->_data;
}

迭代器

正向迭代器

template<class T, class Ref, class Ptr>  //迭代器  Ref(T、const T)、Ptr(T*、const T*):*、->的返回值是否被修改，根据实际清况而定
struct list_iterator { typedef ListNode<T> Node;  //节点typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self; //迭代器类型Node* _node; //节点指针
}

list<int> lt1;
lt1.push_back(1);
lt1.push_back(2);
lt1.push_back(3);//it1: 内置类型
ListNode<int>* it1 = lt1._head->_next;  
//it2：自定义类型
list<int>::iterator it2 = lt1.begin();/*尽管it1和it2的值是相同的，但进行++操作时，
编译器将it1当作内置类型(由语言标准指定的)进行处理,*表示取其指向空间中的值，++表示向后走sizeof(类型)的步长
it2为自定义类型，去调用operator*()、operator++()运算符*/
*it1;
++it1;*it2;
++it2;
cout << sizeof(it1) << endl;
cout << sizeof(it2) << endl;

• 提供统一的方式进行访问和修改，摒弃了底层的细节，使容器进行访问和修改更加容易。
• 底层为原生指针 ,因为list底层结构为链表，物理空间是不连续的，需要运算符重载，而重载运算符需要是自定义类型，指针为内置类型，所以对指针进行了封装list_iterator。
• 为了符合规范，需要typedef将迭代器类型命名为iterator。

Tips ：将模拟实现迭代器的类定义为struct类，且指针_node默认访问权限为public, 原因:list类中的insert、erase，position类型为迭代器，为了类型要匹配(node*),则在类外用迭代器._node进行访问，否则在类外就访问不到_node。

💡不用显示写析构函数，原因:若显示写了，则表示是把该指针指向的节点一并删除，此处并不希望删除链表中的节点，默认生成的析构函数对内置类型不做处理。
未进行资源申请。

💡不用显示写拷贝构造函数，默认生成的拷贝构造函数进行值拷贝，尽管两个指针指向同一块空间，一个指针被销毁，会去调用析构函数，因未显示写析构函数，析构函数对内置类型不做处理,指针变量会被销毁，系统将其回收了，但该指针变量指向的节点还在;

构造函数

💡list_iterator(Node* node = nullptr) ；

list_iterator(Node* node = nullptr) //单参数构造函数支持隐式类型转换 Node*->iterator:_node(node)
{ }

Tips : 单参数构造函数支持隐式类型转换 Node*->iterator 。

begin() + end()

💡iterator begin( ) ；

• 功能：返回第一个元素的位置(迭代器）。

Tips：list对象为非const对象，就调用begin()、end()，list为const对象，就调用const_iterator begin()const、const_iterator end()const。

iterator begin()   //list对象为非const对象
{return _head->_next;  //单参数构造函数支持隐式类型转换
}

💡iterator end( ) ；

• 功能：返回最后一个元素的下一个位置(迭代器）。

iterator end()
{return _head;
}

const_iterator begin()/end()const

💡const_iterator begin( )const ;

Tips : const_iterator表示对迭代器解引用(*)的值不可以被修改，而迭代器本身可以被修改，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

/*const_iterator表示* 迭代器的值不可以被修改，而迭代器本身可以被修改，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改 */
const_iterator begin()const   //list对象为const对象， const对象才能调用const成员函数
{return _head->_next;  //单参数构造函数支持隐式类型转换
}

💡const_iterator end( )const ;

const_iterator end()const
{return _head;
}

operator*()

💡Ref operator*( ) ；

/*oprator*()不用const，原因:iterator普通迭代器调用普通成员函数，const_iterator中迭代器为非const对象，指向的内容可以被修改*/
Ref operator*() //只有返回值类型不一致-》模板参数
{return _node->_data;
}

• const_iterator、iterator区别就在与，const_iterator返回值只可读不可以修改(constT&)，iterator返回值既可读又可以修改(T&)，两者只是返回值类型不同，可以将其定义为模板参数，因为模板参数修饰的是类型。

operator->()

💡Ptr operator->( ) ；

Ptr operator->() //结构体指针，_data为结构体，*it只能取到结构体(自定义类型），若需要cout<<*it，则需要重载<<
{//特殊处理，为了可读性，省略了一个 ->return &_node->_data; //it->_a1 -》 it.operator->()->_a1
}

struct AA{  int _a1;int _a2;AA(int a1 = 1, int a2 = 2):_a1(a1),_a2(a2){ }
};

list<AA> lt4; 
lt4.push_back(AA()); //AA()为匿名对象
lt4.push_back(AA(10, 20));
zzx::list<AA>::iterator it2 = lt4.begin();
while (it2 != lt4.end())
{cout << it2->_a1 << ":" << it2->_a2 << endl;++it2;
}
cout << endl;

operator!=()

💡bool operator!=(const Self& tmp) ;

bool operator!=(const Self& tmp)
{return _node != tmp._node;  //指针为内置类型，可以直接进行比较
}

operator==()

💡bool operator==(const Self& tmp) ;

bool operator==(const Self& tmp)
{return _node == tmp._node;
}

前置++和后置++

💡Self& operator++( ) ；

Self& operator++() //前置++
{_node = _node->_next;return *this;  //引用返回，出了作用域,*this还在，提高返回效率
}

💡Self operator++(int) ；

Self operator++(int)  //后置++
{Self tmp(*this);_node = _node->_next;return tmp;  //传值返回，出了作用域,tmp就被销毁
}

• 前置++的效率高于后置++，因为前置的++没有生成额外的对象，意味着不需要过多的内存，也就是不需要在栈上开辟额外的空间。而后置的++需要在栈上额外创建对象，占用栈空间，返回后就要调用析构函数。
• 为了与前置++区分，C++规定：后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，由编译器自动传递。

前置–和后置–

💡Self& operator–( ) ；

Self& operator--() //前置--
{_node = _node->_prev;return *this;  //引用返回，出了作用域,*this还在，提高返回效率
}

💡Self operator–(int) ；

Self operator--(int)  //后置--
{Self tmp(*this);_node = _node->_prev;return tmp;  //传值返回，出了作用域,tmp就被销毁
}

反向迭代器

定义

• 正向迭代器为begin()、end()，反向迭代器为rbegin()、rend()。
• 反向迭代器的++就是正向迭代器的–，反向迭代器的–就是正向迭代器的++，所以反向迭代器的实现可以借助于正向迭代器来实现，将正向迭代器转换为反向迭代器，即：迭代器适配器。
• 迭代器适配器：给了我任何容器的正向迭代器，就可以适配出该容器的反向迭代器。将正向迭代器的类型定义为类模板，在反向迭代器中根据类模板参数定义正向迭代器对象，反向迭代器各接口的实现均通过调用正向迭代器的接口来实现。
  

构造函数

💡list_reverse_iterator(iterator cur) ；

//正向迭代器封装了Node*指针，其构造函数参数为Node*,反向迭代器封装了iterator,其构造函数参数为iterator
list_reverse_iterator(iterator cur) //构造函数:_cur(cur)  //单参数构造函数支持隐式类型转换 iterator-》reverse_iterator
{ }

• 单参数构造函数支持隐式类型转换 iterator-》reverse_iterator。
• 正向迭代器封装了Node指针，其构造函数参数为Node,反向迭代器封装了iterator,其构造函数参数为iterator。

rbegin() + rend()

💡reverse_iterator rbegin( ) ；

• 功能：返回第一个元素的前一个位置(迭代器）。

reverse_iterator rbegin() //非const对象
{return end();
}

💡reverse_iterator rend( ) ；

• 功能：返回第一个元素的位置(迭代器）。

reverse_iterator rend()
{return begin();
}

const_reverse_iterator rbegin()/rend()const

💡const_reverse_iterator rbegin( )const ;

const_reverse_iterator rbegin()const //const对象
{return end();
}

💡const_reverse_iterator rend( )const ;

const_reverse_iterator rend()const
{return begin();
}

operator*()

💡Ref operator*( ) ；

Ref operator*() //只是取其所指向的节点中的值，指针的值并未发生变化
{  //rbegin()=end()、rend()=begin()iterator tmp = _cur; --tmp;    return *tmp;
}

operator->()

💡Ptr operator->( ) ；

//正向迭代器operator->()是返回结构体的地址(结构体指针)
Ptr operator->()  //结构体指针
{return &(operator*());
}

• 与正向迭代器的实现相同，正向迭代器operator->()是返回节点值(结构体)的地址(结构体指针)，反向迭代器的operator*()返回的是节点的值。

operator!=()

💡bool operator!=(const Self& s) ;

bool operator!=(const Self& s) 
{return _cur != s._cur;
}

operator==()

💡bool operator==(const Self& s) ;

bool operator==(const Self& s)
{return _cur == s._cur;
}

前置++和后置++

💡Self& operator++( ) ；

Self& operator++() //前置++
{ --_cur;  //正向迭代器往前走return *this;
}

💡Self operator++(int) ；

Self operator++(int) //后置++
{Self tmp = *this;--_cur;return tmp;
}

前置–和后置–

💡Self& operator–( ) ；

Self& operator--()  //前置--
{++_cur;  //正向迭代器往后走return *this;
}

💡Self operator–(int) ；

Self operator--(int) //后置--
{Self tmp = *this;++_cur;return tmp;
}

list模拟实现总代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<list>#include"Reserve_Iterator.h"using namespace std;namespace zzx {struct AA{  int _a1;int _a2;AA(int a1 = 1, int a2 = 2):_a1(a1),_a2(a2){ }};template<class T>  //节点 struct ListNode {  //struct类未用访问限定符修饰的变量为public,在类外指定类域就可以直接进行访问ListNode* _prev;  //带头双向循环链表ListNode* _next;T _data;ListNode(const T& val = T()) //缺省值-》防止无参调用，因无默认构造函数，又显示写了构造函数，编译器会报错:_prev(nullptr),_next(nullptr),_data(val){ }};/*迭代器:1.提供统一的方式进行访问和修改，摒弃了底层的细节，使容器进行访问和修改更加容易;*        2.底层为原生指针,因为list底层结构为链表，物理空间是不连续的，需要运算符重载，而重载运算符需要是自定义类型，指针为内置类型，*        所以对指针进行了封装list_iterator；*        3.为了符合规范，需要typedef将迭代器类型命名为iterator*/template<class T, class Ref, class Ptr>  //迭代器  Ref(T、const T)、Ptr(T*、const T*):*、->的返回值是否被修改，根据实际清况而定struct list_iterator { typedef ListNode<T> Node;  //节点typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self; //迭代器类型Node* _node; //节点指针/*不用显示写析构函数，原因:若显示写了，则表示是把该指针指向的节点一并删除，此处并不希望删除链表中的节点，默认生成的析构函数对内置类型不做处理。 未进行资源申请;不用显示写拷贝构造函数，默认生成的拷贝构造函数进行值拷贝，尽管两个指针指向同一块空间，一个指针被销毁，会去调用析构函数，因未显示写析构函数，析构函数对内置类型不做处理,指针变量会被销毁，系统将其回收了，但该指针变量指向的节点还在;*/list_iterator(Node* node = nullptr) //单参数构造函数支持隐式类型转换 Node*->iterator:_node(node){ }Ptr operator->() //结构体指针，_data为结构体，*it只能取到结构体(自定义类型），若需要cout<<*it，则需要重载<<{//特殊处理，为了可读性，省略了一个 ->return &_node->_data; //it->_a1 -》 it.operator->()->_a1}/*oprator*()不用const，原因:iterator普通迭代器调用普通成员函数，const_iterator中迭代器为非const对象，指向的内容可以被修改*/Ref operator*() //只有返回值类型不一致-》模板参数{return _node->_data;}Self& operator++() //前置++{_node = _node->_next;return *this;  //引用返回，出了作用域,*this还在，提高返回效率}Self operator++(int)  //后置++{Self tmp(*this);_node = _node->_next;return tmp;  //传值返回，出了作用域,tmp就被销毁}Self& operator--() //前置--{_node = _node->_prev;return *this;  //引用返回，出了作用域,*this还在，提高返回效率}Self operator--(int)  //后置--{Self tmp(*this);_node = _node->_prev;return tmp;  //传值返回，出了作用域,tmp就被销毁}bool operator!=(const Self& tmp){return _node != tmp._node;  //指针为内置类型，可以直接进行比较}bool operator==(const Self& tmp){return _node == tmp._node;}};template<class iterator, class Ref, class Ptr>  //反向迭代器:通过正向迭代器转换而来(迭代器适配器)struct list_reverse_iterator {iterator _cur;  //迭代器适配器typedef list_reverse_iterator<iterator, Ref, Ptr> Self;//正向迭代器封装了Node*指针，其构造函数参数为Node*,反向迭代器封装了iterator,其构造函数参数为iteratorlist_reverse_iterator(iterator cur) //构造函数:_cur(cur)  //单参数构造函数支持隐式类型转换 iterator-》reverse_iterator{ }Ref operator*() //只是取其所指向的节点中的值，指针的值并未发生变化{  //rbegin()=end()、rend()=begin()iterator tmp = _cur;--tmp;return *tmp;}Self& operator++() //前置++{--_cur;  //正向迭代器往前走return *this;}Self operator++(int) //后置++{Self tmp = *this;--_cur;return tmp;}Self& operator--()  //前置--{++_cur;  //正向迭代器往后走return *this;}	Self operator--(int) //后置--{Self tmp = *this;++_cur;return tmp;}//正向迭代器operator->()是返回结构体的地址(结构体指针)Ptr operator->()  //结构体指针{return &(operator*());}bool operator!=(const Self& s){return _cur != s._cur;}bool operator==(const Self& s){return _cur == s._cur;}};template<class T> //链表-带头双向循环链表，存储的元素为节点class list {   //class类未用访问限定符修饰的变量为private,在类外不可以访问public:typedef ListNode<T> Node; //为了符合规范，需要将迭代器的类型typedef为iteratortypedef list_iterator<T, T&, T*> iterator;   // 正向迭代器 、非consttypedef list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;  //consttypedef list_reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;  // 反向迭代器 、非consttypedef list_reverse_iterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator; //const//正向迭代器iterator begin()   //list对象为非const对象{return _head->_next;  //单参数构造函数支持隐式类型转换}iterator end(){return _head;}/*const_iterator表示* 迭代器的值不可以被修改，而迭代器本身可以被修改，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改 */const_iterator begin()const   //list对象为const对象， const对象才能调用const成员函数{return _head->_next;  //单参数构造函数支持隐式类型转换}const_iterator end()const{return _head;}//反向迭代器reverse_iterator rbegin(){return end();}reverse_iterator rend(){return begin();}const_reverse_iterator rbegin()const{return end();}const_reverse_iterator rend()const{return begin();}void CreatHead() //创造带头双向循环链表结构{_head = new Node;_head->_prev = _head;_head->_next = _head;}//构造函数list() //无参构造{CreatHead();}list(size_t n, const T& val) //用n个val值构造{CreatHead();for (int i = 0; i < n; i++){push_back(val);}}list(int n, const T& val)  //为了防止出现“非法间接寻址”错误{CreatHead();for (int i = 0; i < n; i++){push_back(val);}}template<class InputIterator>  //  注意： 模板内可以在嵌套模板list(InputIterator first, InputIterator last)  //用迭代区间进行构造{CreatHead();while (first != last){push_back(*first);++first;}}list(const list& lt) //拷贝构造函数，深拷贝-》浅拷贝，指向同一块空间，析构两次{CreatHead();for (auto& e : lt){push_back(e);}}list<T>& operator=(list lt)  //赋值运算符{swap(lt);return *this;}~list()  //析构函数{clear();delete _head;  //_head = nullptr;}//修改void swap(list<T>& lt) //交换{std::swap(_head, lt._head);}void clear()  //清空链表中的节点，哨兵位头节点除外，带头双向循环链表结构未被破坏{iterator it = begin();while (it != end()){it = erase(it);}}void push_back(const T& val) //尾插{/*传统写法Node* newnode = new Node(val);Node* tail = _head->_prev;tail->_next = newnode;newnode->_prev = tail;newnode->_next = _head;_head->_prev = newnode;*/insert(end(), val);}void push_front(const T& val) //头插{insert(begin(), val);}void pop_back()  //尾删{erase(--end());}void pop_front()  //头删{erase(begin());}/*insert中迭代器不会失效原因:未扩容未引起底层空间发生变化，position迭代器未发生变化，仍指向了正确的位置，即使在使用此迭代器仍可以完成insert*/iterator insert(iterator position, const T& val){Node* newnode = new Node(val);Node* cur = position._node;  //struct中public变量访问可以 对象.变量名Node* prev = cur->_prev;prev->_next = newnode;newnode->_prev = prev;newnode->_next = cur;cur->_prev = newnode;return newnode;  //有返回值，与erase匹配}//erase中迭代器会失效,原因:position迭代器被delete了，此迭代器不能在被使用了iterator erase(iterator position){assert(position != end());  //断言，防止删除哨兵位头节点Node* cur = position._node;Node* prev = cur->_prev;Node* next = cur->_next;prev->_next = next;next->_prev = prev;delete cur;  //cur = nullptr;return next;  //返回删除节点的下一个节点}//AccessT& front(){return _head->_next->_data;}const T& front()const{return _head->_next->_data;}T& back(){return _head->_prev->_data;}const T& back()const{return _head->_prev->_data;}//Capacitysize_t size()const{size_t count = 0;for (auto const& e : *this){count++;}return count;}bool empty()const{return size() == 0;}Node* _head; //头指针，该指针指向的节点为头节点，不存储任何有效数据//头节点中的_data不能存储后面节点的总个数，原因:若T为char型，数据个数过大，会数据溢出};
}

铁铁们，list模拟实现+反向迭代器就到此结束啦，若博主有不好的地方，请指正，欢迎铁铁们留言，请动动你们的手给作者点个👍鼓励吧，你们的鼓励就是我的动力✨