STL源码剖析——序列容器之list

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》和《MSDN的list类》

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：

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_iteratortypedef 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_OPERATORpointer 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_TEMPLATEStemplate <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；

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；

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：

下图是执行第二过程Splice [first, last) into its new position流图：

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()》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_ORDERtemplate <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_iteratortypedef 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_OPERATORpointer 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_typeallocator_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_typeallocator_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_SPECIALIZATIONtypedef 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_NAMESPACESusing _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_TEMPLATEStemplate <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_ORDERtemplate <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_TEMPLATEStemplate <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_TEMPLATEStemplate <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

《STL笔记之list》

《STL源码剖析--stl_list.h》

《STL源码剖析容器 stl_list.h》

查看全文
如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程学习网邮箱：809451989@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

Linux 安装PyCharm
安装PyCharm 1、准备内容：需要有一个PyCharm在Linux下的安装包 2、解压缩安装包解压到某一个常用的软件目录中 tar -zxvf Pycharm..gz -C 选择解压的目录如：在/usr/local 中创建一个目录 pycharm 解压tar -zxvf Pycharm..gz -C /usr/local/pycharm 3、可以在解压完成的…...
2024/4/12 16:24:17
【oracle】for update和for update nowait的用法
for update是用来上锁的，在commit或rollback之后释放锁。例如： select * from stu for update; 该语句对取出的所有记录行进行锁定，其他会话访问该记录行会被挂起等待（包括select语句）。如果要避免被挂起等待，可以使用for update nowait，这样一旦访问的数据已经被上锁，…...
2024/4/12 16:24:07
模块化JavaScript设计模式(一)
在可扩展JavaScript的世界里，如果我们说一个应用程序是模块化(modular)的，那么通常意味着它是由一系列存储于模块中的高度解耦，不同的功能片段组成。在可能的情况下，通过一处依赖性，松耦合可以使应用程序的可维护性更加简单。如果有效地实现了这点，就很容易地了解一部分…...
2024/4/19 15:27:53
js实现EasyUI-datagrid前台分页
牛腩新闻发布系统中讲到过两种分页的方式：真分页与假分页这两种分页方式是怎么回事呢？所谓真分页就是从数据库中查询出需要展示的条数，比如10条，下次我再要展示25条的时候它再次访问数据库，查询前25条过来。这样有什么好处呢？减少了数据的传输量提高了第一次查询的速度。…...
2024/4/9 11:14:29
第四十一天：又到周末了，复习一下上周做的js
全选框的总结： ------布局方面： 1.一个大的 body标记选择器，全局进行文字大小的设置2.类选择器，定义一个类选择器，利用div划分一个区域，类选择器定义这个区域的大小和边框，margin，padding属性可以利用border的属性进行外边框的美化，这里用到的属性包括： border里面的…...
2024/4/9 11:14:29
将整数nSum拆分成num个数的和的形式——阿里巴巴笔试题
将一个整数nSum分解成num个整数和的形式，如nSum=6，num=3那么，nSum就可以分解成为11 4；1 2 3；222。请编程实现！方法解析：采用递归的算法，分解时，层次（nDepth，基于0）每深一层，其层所对应的值就应该不比上一层的值小，所以循环体中变量i应从上一层的值开始，直到nSum…...
2024/4/12 16:24:07
Oracle 实现分页查询
当数据量太大，例如咱们数据库的一个表里，符合查询条件的有几十万条数据，如果你一次性查询出来的话，不仅查询速度很慢，响应时间太长影响用户体验，而且用户也看不了这么多数据。可能有人会说可以在后台进行分页类封装处理（逻辑分页），那你首先要把查询到的几十万条数据存…...
2024/4/9 11:14:27
JavaScript设计模式--迭代器模式
迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。 JavaScript中的Array.prototype.forEach一、jQuery中的迭代器$.each([1, 2, 3], function(i, n) {console.log("当前下标为："+ i + " 当前元素为："+ n …...
2024/4/12 16:23:52
人生感悟之一次面试引发的感悟
本人是程序媛..通俗的来说就是码农。作为一个女生，当了程序媛，走上了一条不归路。以前总听到有人说，女生做IT这行会受到很多照顾。其实并不然，我并没有觉得自己受到什么特殊的待遇。都是靠技术吃饭的。谁强谁就能在若干人中脱颖而出。我是一名在京奋斗者，刚到北京的时候，…...
2024/4/12 16:23:57
STL源码剖析之序列式容器
最近由于找工作需要，准备深入学习一下STL源码，我看的是侯捷所著的《STL源码剖析》。之所以看这本书主要是由于我过去曾经接触过一些台湾人，我一直觉得台湾人非常不错（这里不涉及任何政治，仅限个人感受），在技术上他们比较严谨，在为人处世上也非常谦虚，所以一些台湾的技…...
2024/4/12 16:25:03
IDEA使用以及常用快捷键
目前使用到的快捷键 alt + 回车自动补全变量名、导包、显示所有的抽象方法 alt + insert 创建构造方法、getter/setter方法 ctrl + 左键查看源码 shift + F6 换大写double v = new Random().nextDouble(); //范围是[0,1)注意：我安装的IDEA是现在官网最新的是自带JDK的，之前…...
2024/4/9 11:14:23
一道关于java线程中断的题目，求大神指导，昨晚的阿里巴巴笔试题
以下每个线程输出的结果是什么？不用关心顺序，只需输出结果集即可。public class TestThread {public static void main(String[] args){// test1Thread t1 = new Thread(){public void run(){try {int i = 0;while(i++<100000000){}System.out.println("A1");} …...
2024/4/12 16:24:43
13.组合查询--SQL
利用UNION操作符将多条SELECT语句组合成一个结果集。主要有两种情况需要使用组合查询：在一个查询中从不同的表返回结构数据；对一个表执行多个查询，按一个查询返回数据。 UNION规则 UNION必须由两条或两条以上的SELECT语句组成，语句之间用关键字UNION分隔（因此，如果组合…...
2024/4/12 16:24:53
ElasticSearch分页查询四种解决方案与原理
当你拼命想完成一件事的时候，你就不再是别人的对手，或者说得更确切一些，别人就不再是你的对手了，不管是谁，只要下了这个决心，他就会立刻觉得增添了无穷的力量，而他的视野也随之开阔了。——《基督山伯爵》1、from + size 浅分页常用的分页查询根据from+size语句如下： …...
2024/4/12 16:24:58
《STL源码剖析》笔记-stack、queue
上一篇：《STL源码剖析》笔记-deque stack stack是一种先进后出的数据结构，它只有一个出口，只能够在顶端新增、移除、取得元素，没有其他方式进行操作。并且stack默认示意deque作为基础容器来实现的，因为vector在扩容的时候有较差的时间复杂度，而list虽然有平稳的时间复杂度…...
2024/4/12 16:24:48
IntelliJ IDEA 安装目录的核心文件讲解
首先，我们回顾一下前两篇关于 IntelliJ IDEA 的博文的内容：在「在 Windows 系统下安装 IntelliJ IDEA 的方法」中，我们知道了在 Windows 系统下如何下载并安装 IntelliJ IDEA 的方法；在「首次运行 IntelliJ IDEA 示例」中，我们体验了首次运行 IntelliJ IDEA 的向导功能…...
2024/4/12 16:24:48
2016阿里巴巴c/c++研发工程师在线笔试题（附加题）（题目写的很乱，纯属碎片）
1. 写一个二叉树，第一个数据满足二叉搜索树性质；第二个数字满足最大堆性质，且数字不一样。（图是自己构造的）结构：struct pair_t {int a;int b; }; struct node_t {int a,b;node_t *left,*right; }1) 写一个构建这个性质的二叉树的函数(传入进去俩个数组)node_t* build( p…...
2024/4/12 16:24:58
乱舞之双刀--mhp2怪物猎人双刀攻略…
[size=7][color=red]乱舞之双刀--mhp2怪物猎人双刀攻略~~[/color][/size] [size=12px][size=4][color=red]双刀[/color][/size] [size=4]心得:[/size] [size=3]双刀是有钱人的最好武器不过由于不能防御，取而代之的是增大攻击力及防御力的鬼人化特技，不过该特技是需要消耗体力…...
2024/4/12 16:25:08
JS设计模式之命令模式
介绍命令模式(Command)：用于将一个请求封装成一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或者记录请求日志，以及执行可撤销的操作。即该模式旨在将函数的调用、请求和操作封装成一个单一的对象，然后对这个对象进行一系列的处理。此外，还可以通过调用实…...
2024/4/12 16:25:03
dataTable实现服务器端分页(python)
dataTable有两种分页方式: 一种是页面分页(把数据一次性加载到页面，然后再分页)，另一种是服务器端分页. 由于后台数据较多，采用页面分页耗时太长，页面分页还有一个弊端，就是除了第一页，后面的页面中的button都不能用，点击这些button没响应，要重新加载一下页面，button才…...
2024/4/20 4:57:26