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### 前言   在SGI STL中,list容器是一个循环的双向链表,它的内存空间效率较前文介绍的vector容器高。因为vector容器的内存空间是连续存储的,且在分配内存空间时,会分配额外的可用空间;而list容器的内存空间不一定是连续存储,内存之间是采用迭代器或节点指针进行连接,并且在插入或删除数据节点时,就配置或释放一个数据节点,并不会分配额外的内存空间,这两个操作过程都是常数时间。   与vector容器不同的是,list容器在进行插入操作或拼接操作时,迭代器并不会失效;且不能以普通指针作为迭代器,因为普通指针的+或-操作只能指向连续空间的后移地址或前移个地址,不能保证指向list的下一个节点,迭代器必须是双向迭代器,因为list容器具备有前移和后移的能力。   注:本文所列的源码出自SGI STL中的文件<stl_list.h>,对于list容器类的详细信息也可以查看[《list容器库》](http://zh.cppreference.com/w/cpp/container/list)和[《](http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/802d66bt.aspx)[MSDN](http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/802d66bt.aspx)[的](http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/802d66bt.aspx)[list](http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/802d66bt.aspx)[类》](http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/802d66bt.aspx) ### list容器 ### list节点和list数据结构   在list容器中,list本身和list节点是分开设计的,list节点结构是存储数据和指向相邻节点的指针;如下源码所示: ~~~ //以下是list链表节点的数据结构 struct _List_node_base { _List_node_base* _M_next;//指向直接后继节点 _List_node_base* _M_prev;//指向直接前驱节点 }; template <class _Tp> struct _List_node : public _List_node_base { _Tp _M_data;//节点存储的数据 }; ~~~      list本身的数据结构是只有一个指向链表节点的指针,因为list容器是循环双向链表,则足够遍历整个链表;如下源码所示: ~~~ //以下是双向链表list类的定义,分配器_Alloc默认为第二级配置器 template <class _Tp, class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Tp) > class list : protected _List_base<_Tp, _Alloc> { ... public: typedef _List_node<_Tp> _Node; protected: //定义指向链表节点指针 _List_node<_Tp>* _M_node; ... }; ~~~   下面给出list节点和list本身的数据结构图: ![](https://box.kancloud.cn/2016-07-12_5784b878ce651.jpg) ### list容器的迭代器      list容器的内存空间存储不一定是连续的,则不能用普通指针做为迭代器;list容器的迭代器是双向迭代器,这也是导致list容器的排序成员函数sort()不能使用STL算法中的排序函数,因为STL中的排序算法接受的迭代器是随机访问迭代器;list容器在进行插入和拼接操作时迭代器不会失效;以下是源码对迭代器的定义: ~~~ //以下是链表List_iterator_base的迭代器 struct _List_iterator_base { //数据类型 typedef size_t size_type; typedef ptrdiff_t difference_type; //list迭代器的类型是双向迭代器bidirectional_iterator typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category; //定义指向链表节点的指针 _List_node_base* _M_node; //构造函数 _List_iterator_base(_List_node_base* __x) : _M_node(__x) {} _List_iterator_base() {} //更新节点指针,指向直接前驱或直接后继节点 void _M_incr() { _M_node = _M_node->_M_next; } void _M_decr() { _M_node = _M_node->_M_prev; } //操作符重载 bool operator==(const _List_iterator_base& __x) const { return _M_node == __x._M_node; } bool operator!=(const _List_iterator_base& __x) const { return _M_node != __x._M_node; } }; //以下是链表List_iterator的迭代器 template<class _Tp, class _Ref, class _Ptr> struct _List_iterator : public _List_iterator_base { typedef _List_iterator<_Tp,_Tp&,_Tp*> iterator; typedef _List_iterator<_Tp,const _Tp&,const _Tp*> const_iterator; typedef _List_iterator<_Tp,_Ref,_Ptr> _Self; typedef _Tp value_type; typedef _Ptr pointer; typedef _Ref reference; typedef _List_node<_Tp> _Node; //构造函数 _List_iterator(_Node* __x) : _List_iterator_base(__x) {} _List_iterator() {} _List_iterator(const iterator& __x) : _List_iterator_base(__x._M_node) {} //以下都是基本操作符的重载,取出节点数据 reference operator*() const { return ((_Node*) _M_node)->_M_data; } #ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR pointer operator->() const { return &(operator*()); } #endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */ _Self& operator++() { this->_M_incr(); return *this; } _Self operator++(int) { _Self __tmp = *this; this->_M_incr(); return __tmp; } _Self& operator--() { this->_M_decr(); return *this; } _Self operator--(int) { _Self __tmp = *this; this->_M_decr(); return __tmp; } }; #ifndef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION //返回迭代器的类型 inline bidirectional_iterator_tag iterator_category(const _List_iterator_base&) { return bidirectional_iterator_tag(); } template <class _Tp, class _Ref, class _Ptr> inline _Tp* value_type(const _List_iterator<_Tp, _Ref, _Ptr>&) { return 0; } inline ptrdiff_t* distance_type(const _List_iterator_base&) { return 0; } #endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */ ~~~ ### list容器的构造函数和析构函数   这里把list容器的构造函数列出来讲解,使我们对list容器的构造函数进行全面的了解,以便我们对其使用。在以下源码的前面我会总结出list容器的构造函数及其使用方法。 ~~~ //以下是双向链表list类的定义,分配器_Alloc默认为第二级配置器 template <class _Tp, class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Tp) > class list : protected _List_base<_Tp, _Alloc> { ... public: //************************************ /*************以下是构造函数****************** //***********默认构造函数********************* explicit list( const Allocator& alloc = Allocator() ); //************具有初值和大小的构造函数************ explicit list( size_type count, const T& value = T(), const Allocator& alloc = Allocator()); list( size_type count, const T& value, const Allocator& alloc = Allocator()); //********只有大小的构造函数******************** explicit list( size_type count ); //******某个范围的值为初始值的构造函数************** template< class InputIt > list( InputIt first, InputIt last, const Allocator& alloc = Allocator() ); //******拷贝构造函数************************* list( const list& other ); */ //************************************ //构造函数 //链表的默认构造函数 explicit list(const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) {} list(size_type __n, const _Tp& __value, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { insert(begin(), __n, __value); } explicit list(size_type __n) : _Base(allocator_type()) { insert(begin(), __n, _Tp()); } #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES // We don't need any dispatching tricks here, because insert does all of // that anyway. template <class _InputIterator> list(_InputIterator __first, _InputIterator __last, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { insert(begin(), __first, __last); } #else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ list(const _Tp* __first, const _Tp* __last, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { this->insert(begin(), __first, __last); } list(const_iterator __first, const_iterator __last, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { this->insert(begin(), __first, __last); } #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ list(const list<_Tp, _Alloc>& __x) : _Base(__x.get_allocator()) { insert(begin(), __x.begin(), __x.end()); }//拷贝构造函数 ~list() { }//析构函数 //赋值操作 list<_Tp, _Alloc>& operator=(const list<_Tp, _Alloc>& __x); //构造函数,析构函数,赋值操作 定义到此结束 //*********************************** ... }; ~~~ ### list容器的成员函数   list容器的成员函数为我们使用该容器提供了很大的帮助,所以这里对其进行讲解,首先先给出源码的剖析,然后在对其中一些重点的成员函数进行图文讲解;具体源码剖析如下所示: ~~~ //以下是双向链表list类的定义,分配器_Alloc默认为第二级配置器 template <class _Tp, class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Tp) > class list : protected _List_base<_Tp, _Alloc> { // requirements: ... protected: //创建值为x的节点,并返回该节点的地址 _Node* _M_create_node(const _Tp& __x) { _Node* __p = _M_get_node();//分配一个节点空间 __STL_TRY {//把x值赋予指定的地址,即是data值 _Construct(&__p->_M_data, __x); } __STL_UNWIND(_M_put_node(__p)); return __p;//返回节点地址 } //创建默认值的节点 _Node* _M_create_node() { _Node* __p = _M_get_node(); __STL_TRY { _Construct(&__p->_M_data); } __STL_UNWIND(_M_put_node(__p)); return __p; } public: //以下是迭代器的定义 iterator begin() { return (_Node*)(_M_node->_M_next); } const_iterator begin() const { return (_Node*)(_M_node->_M_next); } iterator end() { return _M_node; } const_iterator end() const { return _M_node; } reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); } const_reverse_iterator rbegin() const { return const_reverse_iterator(end()); } reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); } const_reverse_iterator rend() const { return const_reverse_iterator(begin()); } //判断链表是否为空链表 bool empty() const { return _M_node->_M_next == _M_node; } //返回链表的大小 size_type size() const { size_type __result = 0; //返回两个迭代器之间的距离 distance(begin(), end(), __result); //返回链表的元素个数 return __result; } size_type max_size() const { return size_type(-1); } //返回第一个节点数据的引用,reference相当于value_type& reference front() { return *begin(); } const_reference front() const { return *begin(); } //返回最后一个节点数据的引用 reference back() { return *(--end()); } const_reference back() const { return *(--end()); } //交换链表容器的内容 void swap(list<_Tp, _Alloc>& __x) { __STD::swap(_M_node, __x._M_node); } //************************************ //***********插入节点********************* /**********以下是插入节点函数的原型,也是公共接口******** //在指定的位置pos之前插入值为value的数据节点 iterator insert( iterator pos, const T& value ); iterator insert( const_iterator pos, const T& value ); //在指定的位置pos之前插入n个值为value的数据节点 void insert( iterator pos, size_type count, const T& value ); iterator insert( const_iterator pos, size_type count, const T& value ); //在指定的位置pos之前插入[first,last)之间的数据节点 template< class InputIt > void insert( iterator pos, InputIt first, InputIt last); template< class InputIt > iterator insert( const_iterator pos, InputIt first, InputIt last ); *************************************/ /**在整个链表的操作中,插入操作是非常重要的,很多成员函数会调用该函数**/ //************************************* //在指定的位置插入初始值为x的节点 iterator insert(iterator __position, const _Tp& __x) { //首先创建一个初始值为x的节点,并返回该节点的地址 _Node* __tmp = _M_create_node(__x); //调整节点指针,把新节点插入到指定位置 __tmp->_M_next = __position._M_node; __tmp->_M_prev = __position._M_node->_M_prev; __position._M_node->_M_prev->_M_next = __tmp; __position._M_node->_M_prev = __tmp; //返回新节点地址 return __tmp; } //在指定的位置插入为默认值的节点 iterator insert(iterator __position) { return insert(__position, _Tp()); } //在指定位置插入n个初始值为x的节点 void insert(iterator __pos, size_type __n, const _Tp& __x) { _M_fill_insert(__pos, __n, __x); } void _M_fill_insert(iterator __pos, size_type __n, const _Tp& __x); #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES // Check whether it's an integral type. If so, it's not an iterator. //这里采用__type_traits技术 //在指定位置插入指定范围内的数据 //首先判断输入迭代器类型_InputIterator是否为整数类型 template <class _InputIterator> void insert(iterator __pos, _InputIterator __first, _InputIterator __last) { typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral; _M_insert_dispatch(__pos, __first, __last, _Integral()); } //若输入迭代器类型_InputIterator是为整数类型,调用此函数 template<class _Integer> void _M_insert_dispatch(iterator __pos, _Integer __n, _Integer __x, __true_type) { _M_fill_insert(__pos, (size_type) __n, (_Tp) __x); } //若输入迭代器类型_InputIterator是不为整数类型,调用此函数 template <class _InputIterator> void _M_insert_dispatch(iterator __pos, _InputIterator __first, _InputIterator __last, __false_type); #else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ void insert(iterator __position, const _Tp* __first, const _Tp* __last); void insert(iterator __position, const_iterator __first, const_iterator __last); #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ //在链表头插入节点 void push_front(const _Tp& __x) { insert(begin(), __x); } void push_front() {insert(begin());} //在链表尾插入节点 void push_back(const _Tp& __x) { insert(end(), __x); } void push_back() {insert(end());} //******************************* //**********在指定位置删除节点*********** //**********以下是删除节点的公共接口********* /****************************** //删除指定位置pos的节点 iterator erase( iterator pos ); iterator erase( const_iterator pos ); //删除指定范围[first,last)的数据节点 iterator erase( iterator first, iterator last ); iterator erase( const_iterator first, const_iterator last ); ******************************/ //******************************* //在指定位置position删除节点,并返回直接后继节点的地址 iterator erase(iterator __position) { //调整前驱和后继节点的位置 _List_node_base* __next_node = __position._M_node->_M_next; _List_node_base* __prev_node = __position._M_node->_M_prev; _Node* __n = (_Node*) __position._M_node; __prev_node->_M_next = __next_node; __next_node->_M_prev = __prev_node; _Destroy(&__n->_M_data); _M_put_node(__n); return iterator((_Node*) __next_node); } //删除两个迭代器之间的节点 iterator erase(iterator __first, iterator __last); //清空链表,这里是调用父类的clear()函数 void clear() { _Base::clear(); } //调整链表的大小 void resize(size_type __new_size, const _Tp& __x); void resize(size_type __new_size) { this->resize(__new_size, _Tp()); } //取出第一个数据节点 void pop_front() { erase(begin()); } //取出最后一个数据节点 void pop_back() { iterator __tmp = end(); erase(--__tmp); } public: // assign(), a generalized assignment member function. Two // versions: one that takes a count, and one that takes a range. // The range version is a member template, so we dispatch on whether // or not the type is an integer. /*********************************** //assign()函数的两个版本原型,功能是在已定义的list容器填充值 void assign( size_type count, const T& value ); template< class InputIt > void assign( InputIt first, InputIt last ); //*********************************** 例子: #include <list> #include <iostream> int main() { std::list<char> characters; //若定义characters时并初始化为字符b,下面的填充操作一样有效 //std::list<char>characters(5,'b') characters.assign(5, 'a'); for (char c : characters) { std::cout << c << ' '; } return 0; } 输出结果:a a a a a ***********************************/ //这里是第一个版本void assign( size_type count, const T& value ); void assign(size_type __n, const _Tp& __val) { _M_fill_assign(__n, __val); } //这里为什么要把_M_fill_assign这个函数放在public呢??保护起来不是更好吗?? void _M_fill_assign(size_type __n, const _Tp& __val); #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES //以下是针对assign()函数的第二个版本 /* template< class InputIt > void assign( InputIt first, InputIt last ); 这里有偏特化的现象,判断输入数据类型是否为整数型别 */ template <class _InputIterator> void assign(_InputIterator __first, _InputIterator __last) { typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral; _M_assign_dispatch(__first, __last, _Integral()); } //若输入数据类型为整数型别,则派送到此函数 template <class _Integer> void _M_assign_dispatch(_Integer __n, _Integer __val, __true_type) { _M_fill_assign((size_type) __n, (_Tp) __val); } //若输入数据类型不是整数型别,则派送到此函数 template <class _InputIterator> void _M_assign_dispatch(_InputIterator __first, _InputIterator __last, __false_type); #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ //assign()函数定义结束 //********************************* protected: //把区间[first,last)的节点数据插入到指定节点position之前,position不能在区间内部 //这个函数是list类的protected属性,不是公共接口,只为list类成员服务 //为下面拼接函数void splice()服务 void transfer(iterator __position, iterator __first, iterator __last) { if (__position != __last) { // Remove [first, last) from its old position. __last._M_node->_M_prev->_M_next = __position._M_node; __first._M_node->_M_prev->_M_next = __last._M_node; __position._M_node->_M_prev->_M_next = __first._M_node; // Splice [first, last) into its new position. _List_node_base* __tmp = __position._M_node->_M_prev; __position._M_node->_M_prev = __last._M_node->_M_prev; __last._M_node->_M_prev = __first._M_node->_M_prev; __first._M_node->_M_prev = __tmp; } } public: //****************************** //***********拼接操作对外接口************* //把链表拼接到当前链表指定位置position之前 /*void splice(const_iterator pos, list& other); //把it在链表other所指的位置拼接到当前链表pos之前,it和pos可指向同一链表 void splice(const_iterator pos, list& other, const_iterator it); //把链表other的节点范围[first,last)拼接在当前链表所指定的位置pos之前 //[first,last)和pos可指向同一链表 void splice(const_iterator pos, list& other, const_iterator first, const_iterator last); *******************************/ //****************************** //将链表x拼接到当前链表的指定位置position之前 //这里x和*this必须不同,即是两个不同的链表 void splice(iterator __position, list& __x) { if (!__x.empty()) this->transfer(__position, __x.begin(), __x.end()); } //将i所指向的节点拼接到position所指位置之前 //注意:i和position可以指向同一个链表 void splice(iterator __position, list&, iterator __i) { iterator __j = __i; ++__j; //若i和position指向同一个链表,且指向同一位置 //或者i和position指向同一个链表,且就在position的直接前驱位置 //针对以上这两种情况,不做任何操作 if (__position == __i || __position == __j) return; //否则,进行拼接操作 this->transfer(__position, __i, __j); } //将范围[first,last)内所有节点拼接到position所指位置之前 //注意:[first,last)和position可指向同一个链表, //但是position不能在[first,last)范围之内 void splice(iterator __position, list&, iterator __first, iterator __last) { if (__first != __last) this->transfer(__position, __first, __last); } //以下是成员函数声明,定义在list类外实现 //****************************** //删除链表中值等于value的所有节点 void remove(const _Tp& __value); //删除连续重复的元素节点,使之唯一 //注意:是连续的重复元素 void unique(); //合并两个已排序的链表 void merge(list& __x); //反转链表容器的内容 void reverse(); //按升序排序链表内容 void sort(); #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class _Predicate> void remove_if(_Predicate); template <class _BinaryPredicate> void unique(_BinaryPredicate); template <class _StrictWeakOrdering> void merge(list&, _StrictWeakOrdering); template <class _StrictWeakOrdering> void sort(_StrictWeakOrdering); #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ }; ~~~   在list容器的成员函数中最重要的几个成员函数是插入insert()、擦除erase()、拼接splice()和排序sort()函数;以下利用图文的形式对其进行讲解;首先对插入节点函数进行insert()分析:   下面的插入函数是在指定的位置插入初始值为value的节点,具体实现见下面源码剖析: ~~~ //***********插入节点********************* /**********以下是插入节点函数的原型,也是公共接口******** //在指定的位置pos之前插入值为value的数据节点 iterator insert( iterator pos, const T& value ); iterator insert( const_iterator pos, const T& value ); //在指定的位置pos之前插入n个值为value的数据节点 void insert( iterator pos, size_type count, const T& value ); iterator insert( const_iterator pos, size_type count, const T& value ); //在指定的位置pos之前插入[first,last)之间的数据节点 template< class InputIt > void insert( iterator pos, InputIt first, InputIt last); template< class InputIt > iterator insert( const_iterator pos, InputIt first, InputIt last ); *************************************/ /**在整个链表的操作中,插入操作是非常重要的,很多成员函数会调用该函数**/ //************************************* //在指定的位置插入初始值为x的节点 iterator insert(iterator __position, const _Tp& __x) { //首先创建一个初始值为x的节点,并返回该节点的地址 _Node* __tmp = _M_create_node(__x); //调整节点指针,把新节点插入到指定位置 __tmp->_M_next = __position._M_node; __tmp->_M_prev = __position._M_node->_M_prev; __position._M_node->_M_prev->_M_next = __tmp; __position._M_node->_M_prev = __tmp; //返回新节点地址 return __tmp; } ~~~          下面举一个例子对插入函数insert()进行图文分析:假设在以下list链表中节点5之前插入节点9,具体实现见下图步骤:注:图中的箭头旁边的数字表示语句的执行步骤   第一步:首先初始化节点9,并为其分配节点空间;   第二步:调整节点5指针方向,使其与节点9连接;   第三步:调整节点5的前驱结点7指针的方向,使其与节点9连接; ![](https://box.kancloud.cn/2016-07-12_5784b878e8de1.jpg)   以下分析的是擦除指定位置的节点,详细见源码剖析: ~~~ //******************************* //**********在指定位置删除节点*********** //**********以下是删除节点的公共接口********* /****************************** //删除指定位置pos的节点 iterator erase( iterator pos ); iterator erase( const_iterator pos ); //删除指定范围[first,last)的数据节点 iterator erase( iterator first, iterator last ); iterator erase( const_iterator first, const_iterator last ); ******************************/ //******************************* //在指定位置position删除节点,并返回直接后继节点的地址 iterator erase(iterator __position) { //调整前驱和后继节点的位置 _List_node_base* __next_node = __position._M_node->_M_next; _List_node_base* __prev_node = __position._M_node->_M_prev; _Node* __n = (_Node*) __position._M_node; __prev_node->_M_next = __next_node; __next_node->_M_prev = __prev_node; _Destroy(&__n->_M_data); _M_put_node(__n); return iterator((_Node*) __next_node); } ~~~   下面举一个例子对擦除函数erase()进行图文分析:假设在以下list链表中删除节点5,具体实现见下图步骤:图中的箭头旁边的数字表示语句的执行步骤   第一步:首先调整待删除节点直接前驱指针,使其指向待删除节点的直接后继节点;   第二步:调整待删除节点直接后继指针方向,使其指向待删除节点的直接前驱节点;   第三步:释放待删除节点对象,回收待删除节点内存空; ![](https://box.kancloud.cn/2016-07-12_5784b87912ac4.jpg)   以下对迁移操作transfer()进行分析,该函数不是公共接口,属于list容器的保护成员函数,但是它为拼接函数服务,拼接函数的核心就是迁移函数;transfer()和splice()函数源代码剖析如下: ~~~ protected: //把区间[first,last)的节点数据插入到指定节点position之前,position不能在区间内部 //这个函数是list类的protected属性,不是公共接口,只为list类成员服务 //为下面拼接函数void splice()服务 void transfer(iterator __position, iterator __first, iterator __last) { if (__position != __last) { // Remove [first, last) from its old position. __last._M_node->_M_prev->_M_next = __position._M_node; __first._M_node->_M_prev->_M_next = __last._M_node; __position._M_node->_M_prev->_M_next = __first._M_node; // Splice [first, last) into its new position. _List_node_base* __tmp = __position._M_node->_M_prev; __position._M_node->_M_prev = __last._M_node->_M_prev; __last._M_node->_M_prev = __first._M_node->_M_prev; __first._M_node->_M_prev = __tmp; } } public: //****************************** //***********拼接操作对外接口************* //把链表拼接到当前链表指定位置position之前 /*void splice(const_iterator pos, list& other); //把it在链表other所指的位置拼接到当前链表pos之前,it和pos可指向同一链表 void splice(const_iterator pos, list& other, const_iterator it); //把链表other的节点范围[first,last)拼接在当前链表所指定的位置pos之前 //[first,last)和pos可指向同一链表 void splice(const_iterator pos, list& other, const_iterator first, const_iterator last); *******************************/ //****************************** //将链表x拼接到当前链表的指定位置position之前 //这里x和*this必须不同,即是两个不同的链表 void splice(iterator __position, list& __x) { if (!__x.empty()) this->transfer(__position, __x.begin(), __x.end()); } //将i所指向的节点拼接到position所指位置之前 //注意:i和position可以指向同一个链表 void splice(iterator __position, list&, iterator __i) { iterator __j = __i; ++__j; //若i和position指向同一个链表,且指向同一位置 //或者i和position指向同一个链表,且就在position的直接前驱位置 //针对以上这两种情况,不做任何操作 if (__position == __i || __position == __j) return; //否则,进行拼接操作 this->transfer(__position, __i, __j); } //将范围[first,last)内所有节点拼接到position所指位置之前 //注意:[first,last)和position可指向同一个链表, //但是position不能在[first,last)范围之内 void splice(iterator __position, list&, iterator __first, iterator __last) { if (__first != __last) this->transfer(__position, __first, __last); } ~~~   下面用图文对该函数进行分析:注:transfer函数中的每一条语句按顺序对应图中执行步骤;   下图是执行第一过程Remove[first, last) from its old position流图: ![](https://box.kancloud.cn/2016-07-12_5784b87931223.jpg)   下图是执行第二过程Splice [first, last) into its new position流图: ![](https://box.kancloud.cn/2016-07-12_5784b8795207f.jpg)  关于list容器的排序算法sort前面博文已经单独对其进行讲解,需要了解的请往前面博文[《STL源码剖析——list容器的排序算法sort()》](http://blog.csdn.net/chenhanzhun/article/details/39337331)了解; ### list容器的操作符重载   关于操作符重载具体看源码剖析: ~~~ //******************************** //*********以下是比较运算符操作符重载*********** //******************************** template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator==(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { typedef typename list<_Tp,_Alloc>::const_iterator const_iterator; const_iterator __end1 = __x.end(); const_iterator __end2 = __y.end(); const_iterator __i1 = __x.begin(); const_iterator __i2 = __y.begin(); while (__i1 != __end1 && __i2 != __end2 && *__i1 == *__i2) { ++__i1; ++__i2; } return __i1 == __end1 && __i2 == __end2; } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator<(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return lexicographical_compare(__x.begin(), __x.end(), __y.begin(), __y.end()); } #ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator!=(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return !(__x == __y); } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator>(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return __y < __x; } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator<=(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return !(__y < __x); } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator>=(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return !(__x < __y); } //交换两个链表内容 template <class _Tp, class _Alloc> inline void swap(list<_Tp, _Alloc>& __x, list<_Tp, _Alloc>& __y) { __x.swap(__y); } #endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */ //操作符重载结束 //******************************** ~~~ ### list容器完整源码剖析      list容器完成源码剖析: ~~~ //以下是list链表节点的数据结构 struct _List_node_base { _List_node_base* _M_next;//指向直接后继节点 _List_node_base* _M_prev;//指向直接前驱节点 }; template <class _Tp> struct _List_node : public _List_node_base { _Tp _M_data;//节点存储的数据 }; //以下是链表List_iterator_base的迭代器 struct _List_iterator_base { //数据类型 typedef size_t size_type; typedef ptrdiff_t difference_type; //list迭代器的类型是双向迭代器bidirectional_iterator typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category; //定义指向链表节点的指针 _List_node_base* _M_node; //构造函数 _List_iterator_base(_List_node_base* __x) : _M_node(__x) {} _List_iterator_base() {} //更新节点指针,指向直接前驱或直接后继节点 void _M_incr() { _M_node = _M_node->_M_next; } void _M_decr() { _M_node = _M_node->_M_prev; } //操作符重载 bool operator==(const _List_iterator_base& __x) const { return _M_node == __x._M_node; } bool operator!=(const _List_iterator_base& __x) const { return _M_node != __x._M_node; } }; //以下是链表List_iterator的迭代器 template<class _Tp, class _Ref, class _Ptr> struct _List_iterator : public _List_iterator_base { typedef _List_iterator<_Tp,_Tp&,_Tp*> iterator; typedef _List_iterator<_Tp,const _Tp&,const _Tp*> const_iterator; typedef _List_iterator<_Tp,_Ref,_Ptr> _Self; typedef _Tp value_type; typedef _Ptr pointer; typedef _Ref reference; typedef _List_node<_Tp> _Node; //构造函数 _List_iterator(_Node* __x) : _List_iterator_base(__x) {} _List_iterator() {} _List_iterator(const iterator& __x) : _List_iterator_base(__x._M_node) {} //以下都是基本操作符的重载,取出节点数据 reference operator*() const { return ((_Node*) _M_node)->_M_data; } #ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR pointer operator->() const { return &(operator*()); } #endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */ _Self& operator++() { this->_M_incr(); return *this; } _Self operator++(int) { _Self __tmp = *this; this->_M_incr(); return __tmp; } _Self& operator--() { this->_M_decr(); return *this; } _Self operator--(int) { _Self __tmp = *this; this->_M_decr(); return __tmp; } }; #ifndef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION //返回迭代器的类型 inline bidirectional_iterator_tag iterator_category(const _List_iterator_base&) { return bidirectional_iterator_tag(); } template <class _Tp, class _Ref, class _Ptr> inline _Tp* value_type(const _List_iterator<_Tp, _Ref, _Ptr>&) { return 0; } inline ptrdiff_t* distance_type(const _List_iterator_base&) { return 0; } #endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */ // Base class that encapsulates details of allocators. Three cases: // an ordinary standard-conforming allocator, a standard-conforming // allocator with no non-static data, and an SGI-style allocator. // This complexity is necessary only because we're worrying about backward // compatibility and because we want to avoid wasting storage on an // allocator instance if it isn't necessary. #ifdef __STL_USE_STD_ALLOCATORS // Base for general standard-conforming allocators. template <class _Tp, class _Allocator, bool _IsStatic> class _List_alloc_base { public: typedef typename _Alloc_traits<_Tp, _Allocator>::allocator_type allocator_type;//返回节点配置器 allocator_type get_allocator() const { return _Node_allocator; } _List_alloc_base(const allocator_type& __a) : _Node_allocator(__a) {} protected: _List_node<_Tp>* _M_get_node() { return _Node_allocator.allocate(1); } void _M_put_node(_List_node<_Tp>* __p) { _Node_allocator.deallocate(__p, 1); } protected: typename _Alloc_traits<_List_node<_Tp>, _Allocator>::allocator_type _Node_allocator; _List_node<_Tp>* _M_node; }; // Specialization for instanceless allocators. //instanceless分配器偏特化版 template <class _Tp, class _Allocator> class _List_alloc_base<_Tp, _Allocator, true> { public: //定义分配器类型 typedef typename _Alloc_traits<_Tp, _Allocator>::allocator_type allocator_type; //返回节点配置器 allocator_type get_allocator() const { return allocator_type(); } //构造函数 _List_alloc_base(const allocator_type&) {} protected: typedef typename _Alloc_traits<_List_node<_Tp>, _Allocator>::_Alloc_type _Alloc_type; //分配一个节点空间 _List_node<_Tp>* _M_get_node() { return _Alloc_type::allocate(1); } //回收一个节点空间 void _M_put_node(_List_node<_Tp>* __p) { _Alloc_type::deallocate(__p, 1); } protected: //定义节点指针 _List_node<_Tp>* _M_node; }; template <class _Tp, class _Alloc> class _List_base : public _List_alloc_base<_Tp, _Alloc, _Alloc_traits<_Tp, _Alloc>::_S_instanceless> { public: typedef _List_alloc_base<_Tp, _Alloc, _Alloc_traits<_Tp, _Alloc>::_S_instanceless> _Base; //allocator_type迭代器类型 typedef typename _Base::allocator_type allocator_type; //构造函数 _List_base(const allocator_type& __a) : _Base(__a) { _M_node = _M_get_node();//分配一个节点空间 _M_node->_M_next = _M_node;// _M_node->_M_prev = _M_node; } //析构函数 ~_List_base() { clear();//清空链表 _M_put_node(_M_node);//回收一个节点内存空间 } void clear();//清空链表 }; #else /* __STL_USE_STD_ALLOCATORS */ template <class _Tp, class _Alloc> class _List_base { public: typedef _Alloc allocator_type;//获得分配器类型 allocator_type get_allocator() const { return allocator_type(); } //构造函数 _List_base(const allocator_type&) { _M_node = _M_get_node();//分配一个节点空间 //节点前驱和后继指针指向自己,表示是一个空链表 _M_node->_M_next = _M_node; _M_node->_M_prev = _M_node; } //析构函数 ~_List_base() { clear();//清空链表 _M_put_node(_M_node);//回收一个节点内存空间 } void clear();//清空链表 protected: //迭代器类型 typedef simple_alloc<_List_node<_Tp>, _Alloc> _Alloc_type; //分配一个节点内存空间 _List_node<_Tp>* _M_get_node() { return _Alloc_type::allocate(1); } //回收一个节点内存空间 void _M_put_node(_List_node<_Tp>* __p) { _Alloc_type::deallocate(__p, 1); } protected: _List_node<_Tp>* _M_node;//链表的节点指针 }; #endif /* __STL_USE_STD_ALLOCATORS */ //clear()函数的实现,即清空链表 template <class _Tp, class _Alloc> void _List_base<_Tp,_Alloc>::clear() { //选取_M_node->_M_next作为当前节点 _List_node<_Tp>* __cur = (_List_node<_Tp>*) _M_node->_M_next; while (__cur != _M_node) {//遍历每一个节点 _List_node<_Tp>* __tmp = __cur;//设置一个节点临时别名 __cur = (_List_node<_Tp>*) __cur->_M_next;//指向下一个节点 _Destroy(&__tmp->_M_data);//析构数据对象 _M_put_node(__tmp);//回收节点tmp指向的内存空间 } //空链表,即前驱和后继指针都指向自己 _M_node->_M_next = _M_node; _M_node->_M_prev = _M_node; } //以下是双向链表list类的定义,分配器_Alloc默认为第二级配置器 template <class _Tp, class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Tp) > class list : protected _List_base<_Tp, _Alloc> { // requirements: __STL_CLASS_REQUIRES(_Tp, _Assignable); typedef _List_base<_Tp, _Alloc> _Base; protected: typedef void* _Void_pointer;//定义指针类型 public: //以下是内嵌型别 typedef _Tp value_type; typedef value_type* pointer; typedef const value_type* const_pointer; typedef value_type& reference; typedef const value_type& const_reference; typedef _List_node<_Tp> _Node; typedef size_t size_type; typedef ptrdiff_t difference_type; typedef typename _Base::allocator_type allocator_type;//分配器类型 allocator_type get_allocator() const { return _Base::get_allocator(); } public: //迭代器的类型 typedef _List_iterator<_Tp,_Tp&,_Tp*> iterator; typedef _List_iterator<_Tp,const _Tp&,const _Tp*> const_iterator; #ifdef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION typedef reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator; typedef reverse_iterator<iterator> reverse_iterator; #else /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */ typedef reverse_bidirectional_iterator<const_iterator,value_type, const_reference,difference_type> const_reverse_iterator; typedef reverse_bidirectional_iterator<iterator,value_type,reference, difference_type> reverse_iterator; #endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */ protected: #ifdef __STL_HAS_NAMESPACES using _Base::_M_node; using _Base::_M_put_node; using _Base::_M_get_node; #endif /* __STL_HAS_NAMESPACES */ protected: //创建值为x的节点,并返回该节点的地址 _Node* _M_create_node(const _Tp& __x) { _Node* __p = _M_get_node();//分配一个节点空间 __STL_TRY {//把x值赋予指定的地址,即是data值 _Construct(&__p->_M_data, __x); } __STL_UNWIND(_M_put_node(__p)); return __p;//返回节点地址 } //创建默认值的节点 _Node* _M_create_node() { _Node* __p = _M_get_node(); __STL_TRY { _Construct(&__p->_M_data); } __STL_UNWIND(_M_put_node(__p)); return __p; } public: //以下是迭代器的定义 iterator begin() { return (_Node*)(_M_node->_M_next); } const_iterator begin() const { return (_Node*)(_M_node->_M_next); } iterator end() { return _M_node; } const_iterator end() const { return _M_node; } reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); } const_reverse_iterator rbegin() const { return const_reverse_iterator(end()); } reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); } const_reverse_iterator rend() const { return const_reverse_iterator(begin()); } //判断链表是否为空链表 bool empty() const { return _M_node->_M_next == _M_node; } //返回链表的大小 size_type size() const { size_type __result = 0; //返回两个迭代器之间的距离 distance(begin(), end(), __result); //返回链表的元素个数 return __result; } size_type max_size() const { return size_type(-1); } //返回第一个节点数据的引用,reference相当于value_type& reference front() { return *begin(); } const_reference front() const { return *begin(); } //返回最后一个节点数据的引用 reference back() { return *(--end()); } const_reference back() const { return *(--end()); } //交换链表容器的内容 void swap(list<_Tp, _Alloc>& __x) { __STD::swap(_M_node, __x._M_node); } //************************************ //***********插入节点********************* /**********以下是插入节点函数的原型,也是公共接口******** //在指定的位置pos之前插入值为value的数据节点 iterator insert( iterator pos, const T& value ); iterator insert( const_iterator pos, const T& value ); //在指定的位置pos之前插入n个值为value的数据节点 void insert( iterator pos, size_type count, const T& value ); iterator insert( const_iterator pos, size_type count, const T& value ); //在指定的位置pos之前插入[first,last)之间的数据节点 template< class InputIt > void insert( iterator pos, InputIt first, InputIt last); template< class InputIt > iterator insert( const_iterator pos, InputIt first, InputIt last ); *************************************/ /**在整个链表的操作中,插入操作是非常重要的,很多成员函数会调用该函数**/ //************************************* //在指定的位置插入初始值为x的节点 iterator insert(iterator __position, const _Tp& __x) { //首先创建一个初始值为x的节点,并返回该节点的地址 _Node* __tmp = _M_create_node(__x); //调整节点指针,把新节点插入到指定位置 __tmp->_M_next = __position._M_node; __tmp->_M_prev = __position._M_node->_M_prev; __position._M_node->_M_prev->_M_next = __tmp; __position._M_node->_M_prev = __tmp; //返回新节点地址 return __tmp; } //在指定的位置插入为默认值的节点 iterator insert(iterator __position) { return insert(__position, _Tp()); } //在指定位置插入n个初始值为x的节点 void insert(iterator __pos, size_type __n, const _Tp& __x) { _M_fill_insert(__pos, __n, __x); } void _M_fill_insert(iterator __pos, size_type __n, const _Tp& __x); #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES // Check whether it's an integral type. If so, it's not an iterator. //这里采用__type_traits技术 //在指定位置插入指定范围内的数据 //首先判断输入迭代器类型_InputIterator是否为整数类型 template <class _InputIterator> void insert(iterator __pos, _InputIterator __first, _InputIterator __last) { typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral; _M_insert_dispatch(__pos, __first, __last, _Integral()); } //若输入迭代器类型_InputIterator是为整数类型,调用此函数 template<class _Integer> void _M_insert_dispatch(iterator __pos, _Integer __n, _Integer __x, __true_type) { _M_fill_insert(__pos, (size_type) __n, (_Tp) __x); } //若输入迭代器类型_InputIterator是不为整数类型,调用此函数 template <class _InputIterator> void _M_insert_dispatch(iterator __pos, _InputIterator __first, _InputIterator __last, __false_type); #else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ void insert(iterator __position, const _Tp* __first, const _Tp* __last); void insert(iterator __position, const_iterator __first, const_iterator __last); #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ //在链表头插入节点 void push_front(const _Tp& __x) { insert(begin(), __x); } void push_front() {insert(begin());} //在链表尾插入节点 void push_back(const _Tp& __x) { insert(end(), __x); } void push_back() {insert(end());} //******************************* //**********在指定位置删除节点*********** //**********以下是删除节点的公共接口********* /****************************** //删除指定位置pos的节点 iterator erase( iterator pos ); iterator erase( const_iterator pos ); //删除指定范围[first,last)的数据节点 iterator erase( iterator first, iterator last ); iterator erase( const_iterator first, const_iterator last ); ******************************/ //******************************* //在指定位置position删除节点,并返回直接后继节点的地址 iterator erase(iterator __position) { //调整前驱和后继节点的位置 _List_node_base* __next_node = __position._M_node->_M_next; _List_node_base* __prev_node = __position._M_node->_M_prev; _Node* __n = (_Node*) __position._M_node; __prev_node->_M_next = __next_node; __next_node->_M_prev = __prev_node; _Destroy(&__n->_M_data); _M_put_node(__n); return iterator((_Node*) __next_node); } //删除两个迭代器之间的节点 iterator erase(iterator __first, iterator __last); //清空链表,这里是调用父类的clear()函数 void clear() { _Base::clear(); } //调整链表的大小 void resize(size_type __new_size, const _Tp& __x); void resize(size_type __new_size) { this->resize(__new_size, _Tp()); } //取出第一个数据节点 void pop_front() { erase(begin()); } //取出最后一个数据节点 void pop_back() { iterator __tmp = end(); erase(--__tmp); } //************************************ /*************以下是构造函数****************** //***********默认构造函数********************* explicit list( const Allocator& alloc = Allocator() ); //************具有初值和大小的构造函数************ explicit list( size_type count, const T& value = T(), const Allocator& alloc = Allocator()); list( size_type count, const T& value, const Allocator& alloc = Allocator()); //********只有大小的构造函数******************** explicit list( size_type count ); //******某个范围的值为初始值的构造函数************** template< class InputIt > list( InputIt first, InputIt last, const Allocator& alloc = Allocator() ); //******拷贝构造函数************************* list( const list& other ); */ //************************************ //构造函数 //链表的默认构造函数 explicit list(const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) {} list(size_type __n, const _Tp& __value, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { insert(begin(), __n, __value); } explicit list(size_type __n) : _Base(allocator_type()) { insert(begin(), __n, _Tp()); } #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES // We don't need any dispatching tricks here, because insert does all of // that anyway. template <class _InputIterator> list(_InputIterator __first, _InputIterator __last, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { insert(begin(), __first, __last); } #else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ list(const _Tp* __first, const _Tp* __last, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { this->insert(begin(), __first, __last); } list(const_iterator __first, const_iterator __last, const allocator_type& __a = allocator_type()) : _Base(__a) { this->insert(begin(), __first, __last); } #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ list(const list<_Tp, _Alloc>& __x) : _Base(__x.get_allocator()) { insert(begin(), __x.begin(), __x.end()); }//拷贝构造函数 ~list() { }//析构函数 //赋值操作 list<_Tp, _Alloc>& operator=(const list<_Tp, _Alloc>& __x); //构造函数,析构函数,赋值操作 定义到此结束 //*********************************** public: // assign(), a generalized assignment member function. Two // versions: one that takes a count, and one that takes a range. // The range version is a member template, so we dispatch on whether // or not the type is an integer. /*********************************** //assign()函数的两个版本原型,功能是在已定义的list容器填充值 void assign( size_type count, const T& value ); template< class InputIt > void assign( InputIt first, InputIt last ); //*********************************** 例子: #include <list> #include <iostream> int main() { std::list<char> characters; //若定义characters时并初始化为字符b,下面的填充操作一样有效 //std::list<char>characters(5,'b') characters.assign(5, 'a'); for (char c : characters) { std::cout << c << ' '; } return 0; } 输出结果:a a a a a ***********************************/ //这里是第一个版本void assign( size_type count, const T& value ); void assign(size_type __n, const _Tp& __val) { _M_fill_assign(__n, __val); } //这里为什么要把_M_fill_assign这个函数放在public呢??保护起来不是更好吗?? void _M_fill_assign(size_type __n, const _Tp& __val); #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES //以下是针对assign()函数的第二个版本 /* template< class InputIt > void assign( InputIt first, InputIt last ); 这里有偏特化的现象,判断输入数据类型是否为整数型别 */ template <class _InputIterator> void assign(_InputIterator __first, _InputIterator __last) { typedef typename _Is_integer<_InputIterator>::_Integral _Integral; _M_assign_dispatch(__first, __last, _Integral()); } //若输入数据类型为整数型别,则派送到此函数 template <class _Integer> void _M_assign_dispatch(_Integer __n, _Integer __val, __true_type) { _M_fill_assign((size_type) __n, (_Tp) __val); } //若输入数据类型不是整数型别,则派送到此函数 template <class _InputIterator> void _M_assign_dispatch(_InputIterator __first, _InputIterator __last, __false_type); #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ //assign()函数定义结束 //********************************* protected: //把区间[first,last)的节点数据插入到指定节点position之前,position不能在区间内部 //这个函数是list类的protected属性,不是公共接口,只为list类成员服务 //为下面拼接函数void splice()服务 void transfer(iterator __position, iterator __first, iterator __last) { if (__position != __last) { // Remove [first, last) from its old position. __last._M_node->_M_prev->_M_next = __position._M_node; __first._M_node->_M_prev->_M_next = __last._M_node; __position._M_node->_M_prev->_M_next = __first._M_node; // Splice [first, last) into its new position. _List_node_base* __tmp = __position._M_node->_M_prev; __position._M_node->_M_prev = __last._M_node->_M_prev; __last._M_node->_M_prev = __first._M_node->_M_prev; __first._M_node->_M_prev = __tmp; } } public: //****************************** //***********拼接操作对外接口************* //把链表拼接到当前链表指定位置position之前 /*void splice(const_iterator pos, list& other); //把it在链表other所指的位置拼接到当前链表pos之前,it和pos可指向同一链表 void splice(const_iterator pos, list& other, const_iterator it); //把链表other的节点范围[first,last)拼接在当前链表所指定的位置pos之前 //[first,last)和pos可指向同一链表 void splice(const_iterator pos, list& other, const_iterator first, const_iterator last); *******************************/ //****************************** //将链表x拼接到当前链表的指定位置position之前 //这里x和*this必须不同,即是两个不同的链表 void splice(iterator __position, list& __x) { if (!__x.empty()) this->transfer(__position, __x.begin(), __x.end()); } //将i所指向的节点拼接到position所指位置之前 //注意:i和position可以指向同一个链表 void splice(iterator __position, list&, iterator __i) { iterator __j = __i; ++__j; //若i和position指向同一个链表,且指向同一位置 //或者i和position指向同一个链表,且就在position的直接前驱位置 //针对以上这两种情况,不做任何操作 if (__position == __i || __position == __j) return; //否则,进行拼接操作 this->transfer(__position, __i, __j); } //将范围[first,last)内所有节点拼接到position所指位置之前 //注意:[first,last)和position可指向同一个链表, //但是position不能在[first,last)范围之内 void splice(iterator __position, list&, iterator __first, iterator __last) { if (__first != __last) this->transfer(__position, __first, __last); } //以下是成员函数声明,定义在list类外实现 //****************************** //删除链表中值等于value的所有节点 void remove(const _Tp& __value); //删除连续重复的元素节点,使之唯一 //注意:是连续的重复元素 void unique(); //合并两个已排序的链表 void merge(list& __x); //反转链表容器的内容 void reverse(); //按升序排序链表内容 void sort(); #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class _Predicate> void remove_if(_Predicate); template <class _BinaryPredicate> void unique(_BinaryPredicate); template <class _StrictWeakOrdering> void merge(list&, _StrictWeakOrdering); template <class _StrictWeakOrdering> void sort(_StrictWeakOrdering); #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ }; //list定义结束 //******************************** //******************************** //*********以下是比较运算符操作符重载*********** //******************************** template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator==(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { typedef typename list<_Tp,_Alloc>::const_iterator const_iterator; const_iterator __end1 = __x.end(); const_iterator __end2 = __y.end(); const_iterator __i1 = __x.begin(); const_iterator __i2 = __y.begin(); while (__i1 != __end1 && __i2 != __end2 && *__i1 == *__i2) { ++__i1; ++__i2; } return __i1 == __end1 && __i2 == __end2; } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator<(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return lexicographical_compare(__x.begin(), __x.end(), __y.begin(), __y.end()); } #ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator!=(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return !(__x == __y); } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator>(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return __y < __x; } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator<=(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return !(__y < __x); } template <class _Tp, class _Alloc> inline bool operator>=(const list<_Tp,_Alloc>& __x, const list<_Tp,_Alloc>& __y) { return !(__x < __y); } //交换两个链表内容 template <class _Tp, class _Alloc> inline void swap(list<_Tp, _Alloc>& __x, list<_Tp, _Alloc>& __y) { __x.swap(__y); } #endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */ //操作符重载结束 //******************************** //以下是list类成员函数的具体定义 //******************************** #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class _Tp, class _Alloc> template <class _InputIter> void list<_Tp, _Alloc>::_M_insert_dispatch(iterator __position, _InputIter __first, _InputIter __last, __false_type) { for ( ; __first != __last; ++__first)//遍历范围[first,last) insert(__position, *__first);//一个一个节点插入 } #else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::insert(iterator __position, const _Tp* __first, const _Tp* __last) { for ( ; __first != __last; ++__first)//遍历范围[first,last) insert(__position, *__first);//一个一个节点插入 } template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::insert(iterator __position, const_iterator __first, const_iterator __last) { for ( ; __first != __last; ++__first)//遍历范围[first,last) insert(__position, *__first);//一个一个节点插入 } #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::_M_fill_insert(iterator __position, size_type __n, const _Tp& __x) { for ( ; __n > 0; --__n)//插入n个节点 insert(__position, __x);//在position之前插入x节点 } template <class _Tp, class _Alloc> typename list<_Tp,_Alloc>::iterator list<_Tp, _Alloc>::erase(iterator __first, iterator __last) { while (__first != __last)//遍历范围[first,last) erase(__first++);//一个一个节点删除 return __last; } //重新调整容器的大小 template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::resize(size_type __new_size, const _Tp& __x) { iterator __i = begin(); size_type __len = 0;//表示容器的原始大小 for ( ; __i != end() && __len < __new_size; ++__i, ++__len) ; if (__len == __new_size)//若容器新的长度比原来的小,则擦除多余的元素 erase(__i, end()); else//若容器新的长度比原来的大,则把其初始化为x值 // __i == end() insert(end(), __new_size - __len, __x); } //赋值操作 template <class _Tp, class _Alloc> list<_Tp, _Alloc>& list<_Tp, _Alloc>::operator=(const list<_Tp, _Alloc>& __x) { if (this != &__x) { iterator __first1 = begin(); iterator __last1 = end(); const_iterator __first2 = __x.begin(); const_iterator __last2 = __x.end(); while (__first1 != __last1 && __first2 != __last2) *__first1++ = *__first2++; if (__first2 == __last2)//若当前容器的大小大于x容器大小 erase(__first1, __last1);//则擦除多余部分 else//若当前容器大小小于x容器大小,则把x容器剩下的数据插入到当前容器尾 insert(__last1, __first2, __last2); //上面if语句里面的语句可以用下面代替 /* clear(); this->assign(__x.begin(),__x.end()); */ } return *this; } //在已定义list容器中填充n个初始值为val的节点 template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::_M_fill_assign(size_type __n, const _Tp& __val) { iterator __i = begin(); for ( ; __i != end() && __n > 0; ++__i, --__n) *__i = __val; if (__n > 0)//若容器大小不够存储n个节点,则使用插入函数 insert(end(), __n, __val); else//若容器原来的数据大小比n大,则擦除多余的数据 erase(__i, end()); //注:个人认为该函数也可以这样实现: //首先清空容器原来的内容 //然后在容器插入n个值为val的数据节点 /* _Tp tmp = __val; clear(); insert(begin(),__n,__val); */ } #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES //若输入数据类型不是整数型别时,assign(_InputIter __first, _InputIter __last)调用该函数 //在[first,last)实现填充数值操作 template <class _Tp, class _Alloc> template <class _InputIter> void list<_Tp, _Alloc>::_M_assign_dispatch(_InputIter __first2, _InputIter __last2, __false_type) { //获取原始容器的大小 iterator __first1 = begin(); iterator __last1 = end(); //若原始容器和[first2,last2)大小不为0或1,则进行赋值操作 for ( ; __first1 != __last1 && __first2 != __last2; ++__first1, ++__first2) *__first1 = *__first2; if (__first2 == __last2)//若原始容器的大小比[first2,last2)大 erase(__first1, __last1); else //若原始容器的大小比[first2,last2)小 insert(__last1, __first2, __last2); } #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ //删除容器中值为value的所有数据节点 template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::remove(const _Tp& __value) { iterator __first = begin(); iterator __last = end(); while (__first != __last) {//遍历整个容器 iterator __next = __first; ++__next; if (*__first == __value) erase(__first);//若存在该值,则擦除 __first = __next;//继续查找,直到first == last } } // template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::unique() { iterator __first = begin(); iterator __last = end(); if (__first == __last) return;//若为空容器,则退出 iterator __next = __first; while (++__next != __last) {//若容器大小大于1,进入while循环 if (*__first == *__next)//若相邻元素相同 erase(__next);//则擦除 else//否则,查找下一节点 __first = __next; __next = __first; } } //合并两个已排序的链表,合并后的链表仍然是有序的 template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::merge(list<_Tp, _Alloc>& __x) { iterator __first1 = begin(); iterator __last1 = end(); iterator __first2 = __x.begin(); iterator __last2 = __x.end(); while (__first1 != __last1 && __first2 != __last2) if (*__first2 < *__first1) { iterator __next = __first2; transfer(__first1, __first2, ++__next);//把first2拼接在first1之前 __first2 = __next; } else ++__first1; //若链表x比当前链表长,则把剩余的数据节点拼接到当前链表的尾端 if (__first2 != __last2) transfer(__last1, __first2, __last2); } inline void __List_base_reverse(_List_node_base* __p) { _List_node_base* __tmp = __p; do { __STD::swap(__tmp->_M_next, __tmp->_M_prev);//交换指针所指的节点地址 __tmp = __tmp->_M_prev; // Old next node is now prev. } while (__tmp != __p); } //把当前链表逆序 template <class _Tp, class _Alloc> inline void list<_Tp, _Alloc>::reverse() { __List_base_reverse(this->_M_node); } //按升序进行排序,list链表的迭代器访问时双向迭代器 //因为STL的排序算法函数sort()是接受随机访问迭代器,在这里并不适合 template <class _Tp, class _Alloc> void list<_Tp, _Alloc>::sort() { // Do nothing if the list has length 0 or 1. if (_M_node->_M_next != _M_node && _M_node->_M_next->_M_next != _M_node) { list<_Tp, _Alloc> __carry;//carry链表起到搬运的作用 //counter链表是中间存储作用 /* *其中对于counter[i]里面最多的存储数据为2^(i+1)个节点 *若超出则向高位进位即counter[i+1] */ list<_Tp, _Alloc> __counter[64]; int __fill = 0; while (!empty()) {//若不是空链表 //第一步: __carry.splice(__carry.begin(), *this, begin());//把当前链表的第一个节点放在carry链表头 int __i = 0; while(__i < __fill && !__counter[__i].empty()) { //第二步: __counter[__i].merge(__carry);//把链表carry合并到counter[i] //第三步: __carry.swap(__counter[__i++]);//交换链表carry和counter[i]内容 } //第四步: __carry.swap(__counter[__i]);//交换链表carry和counter[i]内容 //第五步: if (__i == __fill) ++__fill; } for (int __i = 1; __i < __fill; ++__i) //第六步: __counter[__i].merge(__counter[__i-1]);//把低位不满足进位的剩余数据全部有序的合并到上一位 //第七步: swap(__counter[__fill-1]);//最后把已排序好的链表内容交换到当前链表 } } #ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES template <class _Tp, class _Alloc> template <class _Predicate> void list<_Tp, _Alloc>::remove_if(_Predicate __pred) { iterator __first = begin(); iterator __last = end(); while (__first != __last) { iterator __next = __first; ++__next; if (__pred(*__first)) erase(__first); __first = __next; } } template <class _Tp, class _Alloc> template <class _BinaryPredicate> void list<_Tp, _Alloc>::unique(_BinaryPredicate __binary_pred) { iterator __first = begin(); iterator __last = end(); if (__first == __last) return; iterator __next = __first; while (++__next != __last) { if (__binary_pred(*__first, *__next)) erase(__next); else __first = __next; __next = __first; } } template <class _Tp, class _Alloc> template <class _StrictWeakOrdering> void list<_Tp, _Alloc>::merge(list<_Tp, _Alloc>& __x, _StrictWeakOrdering __comp) { iterator __first1 = begin(); iterator __last1 = end(); iterator __first2 = __x.begin(); iterator __last2 = __x.end(); while (__first1 != __last1 && __first2 != __last2) if (__comp(*__first2, *__first1)) { iterator __next = __first2; transfer(__first1, __first2, ++__next); __first2 = __next; } else ++__first1; if (__first2 != __last2) transfer(__last1, __first2, __last2); } template <class _Tp, class _Alloc> template <class _StrictWeakOrdering> void list<_Tp, _Alloc>::sort(_StrictWeakOrdering __comp) { // Do nothing if the list has length 0 or 1. if (_M_node->_M_next != _M_node && _M_node->_M_next->_M_next != _M_node) { list<_Tp, _Alloc> __carry; list<_Tp, _Alloc> __counter[64]; int __fill = 0; while (!empty()) { __carry.splice(__carry.begin(), *this, begin()); int __i = 0; while(__i < __fill && !__counter[__i].empty()) { __counter[__i].merge(__carry, __comp); __carry.swap(__counter[__i++]); } __carry.swap(__counter[__i]); if (__i == __fill) ++__fill; } for (int __i = 1; __i < __fill; ++__i) __counter[__i].merge(__counter[__i-1], __comp); swap(__counter[__fill-1]); } } #endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */ #if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32) #pragma reset woff 1174 #pragma reset woff 1375 #endif __STL_END_NAMESPACE #endif /* __SGI_STL_INTERNAL_LIST_H */ // Local Variables: // mode:C++ // End: ~~~   参考资料:     《STL源码剖析》侯捷     [《](http://www.programlife.net/stl-list.html)[STL笔记之list](http://www.programlife.net/stl-list.html)[》](http://www.programlife.net/stl-list.html)     [《](http://blog.csdn.net/mdl13412/article/details/6645244)[STL源码剖析--stl_list.h》](http://blog.csdn.net/mdl13412/article/details/6645244)     [《STL源码剖析 容器 stl_list.h》](http://blog.csdn.net/zhengsenlie/article/details/38011161)