C++ List STL

前置 C++ 语言知识

类和对象：构造函数，析构函数，拷贝构造（深拷贝/浅拷贝），拷贝赋值
模板：使用模板来实现泛型编程，支持存储各种类型
STL 迭代器的思想：STL 容器使用迭代器来进行封装统一接口，忽略底层复杂的实现逻辑
operator 重载：使用 operator 重载常用的操作符，如 []，++，--，*，->
C++ 基本语法与关键词：引用，初始化列表，缺省值，auto，nullptr
函数重载

介绍

如果同学们应该都了解过 C 语言的实现一个带头双向循环链表，或许也使用过 C++ 的 STL 库中的 list 容器。下面是 list 的基本操作示例：

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

int main()
{
    list<int> l;
    l.push_back(1);
    l.push_front(2);
    l.push_back(3);
    l.pop_back();
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        cout << (*it) << endl;
        it++;
    }
    return 0;
}

运行上述代码会得到如下结果：

2
1

你或许会疑惑 l.begin() 是什么类型，为什么能够进行 * 解引用，同时还能使用 ++？

这就要谈到 STL 容器，它使用了迭代器，将各种常见的操作符都进行了重载，如 []，++，--，*，->。

经过重载之后，使用者就无需了解该类型底层的实现，同时降低了使用成本。

list 类的实现

list.hpp 中定义了需要实现的函数与类，完成这个文件中的所有函数。

test.cpp 中有相应的使用和测试。

注意：

先安装 gtest，不会的话问万能的 GPT 如何安装。
需要完成大部分的函数才能编译通过，或将 test.cpp 中未完成的函数测试用例先注释掉。

编译：

cd list
mkdir build
cd build
cmake ..
make

建议

先掌握 STL 容器的使用。
掌握 STL 迭代器的思想。
可以先实现一个非模板类，后期再用模板进行替换。

时间

往期任务时间

2022级：2023-04-20 ~ 2023-05-12

参考资料

cplusplus/list