STL浅谈(2)——链表+相应迭代器实现

一开始看STL源码是从列表开始的，上一遍博文对于栈的实现是没有迭代器加入的。这里加入了迭代器，所以稍微有点复杂。从list开始只是觉得之前对列表有比其他容器更好的理解。实现的过程中当然也遇到问题，这里和大家分享下我的看法。

在说链表之前，先说下迭代器：迭代器直观点说就是一个指针，因为它重载了所有必须的指针操作符，比如++操作符。为什么要引入迭代器？看了STL里面相关的源码我还是对这个问题有点不理解，但是当我去实现algorithm.h这个头文件的时候，我明白了。因为你在调用algorithm.h里面的函数时，只是传进了几个参数，然后调用里面的方法。但是所有的容器都共用一个algorithm.h文件（除了特殊容器某些特殊原因需要自己定义自己的函数），这样的话站在松耦合、重用性的角度引入了迭代器。

每个容器类里面都定义了自己的迭代器（迭代器都是针对不同的容器有不同的实现），但是迭代器类里面的操作（一般都是指针操作运算的重载）差不多都是一样的。所以你在通过list<int>::iterator定义迭代器时就可以通过操作迭代器来操作整个链表，当然前提是这个迭代器已经获得了链表的结点。

下面通过我写的代码来说明下STL里面的list架构。

//源代码：

//_my_list.h #ifndef _MY_LIST #define _MY_LIST //申明结点结构 template<class T> struct _my_node { T _my_data; _my_node * _my_next; _my_node * _my_prev; }; //list类 template<class T_node/*, class T_list*/> class _my_list { public: _my_list(); void _my_push_back(T_node _input_data); void _my_push_front(T_node _input_data); _my_node<T_node> * _my_begin(); _my_node<T_node> * _my_last(); bool _is_end(); void _my_display(); //list的迭代器，方法都在结构内部实现 template<class T_node> struct _my_iterator { _my_node<T_node> * _my_iter_node; _my_iterator(_my_node<T_node> * x) : _my_iter_node(x){}; T_node & operator *() { //返回结点的值 return _my_iter_node->_my_data; } bool operator !=(_my_node<T_node> *x) { return _my_iter_node->_my_data != x->_my_data; } //重载 != 运算符，用来比较两个都是 _my_iterator类型 bool operator != (_my_iterator<T_node> x) { return _my_iter_node->_my_data != x._my_iter_node->_my_data; } bool operator == (_my_node<T_node> *x) { return _my_iter_node->_my_data == x->_my_data; } _my_node<T_node> * operator ++() { _my_iter_node = _my_iter_node->_my_next; return _my_iter_node; } }; private: _my_node<T_node> * _my_head; _my_node<T_node> * _my_tail; }; template<class T_node> _my_list<T_node>::_my_list() { _my_head = NULL; _my_tail = _my_head; } template<class T_node> void _my_list<T_node>::_my_push_back(T_node _input_data) { _my_node<T_node> * _temp_head; _temp_head = _my_head; if(_temp_head) { _my_node<T_node> * _temp_node = new _my_node<T_node>; _temp_node->_my_data = _input_data; _my_tail->_my_next = _temp_node; _my_tail = _temp_node; _my_tail->_my_next = NULL; } else { _my_head = new _my_node<T_node>; _my_head->_my_data = _input_data; _my_tail = _my_head; _my_tail->_my_next = NULL; } } template<class T_node> void _my_list<T_node>::_my_push_front(T_node _input_data) { _my_node<T_node> * _temp_head; //避免对头结点的修改 _temp_head = _my_head; if(_temp_head) { //如果头结点不为空，则直接在头结点上插入 _my_node<T_node> * _temp_node; _temp_node = new _my_node<T_node>; _temp_node->_my_data = _input_data; //在头部实现插入 _temp_node->_my_next = _temp_head; _my_head = _temp_node;//更改_my_head指针值而非_temp_head } else { _my_head = new _my_node<T_node>; _my_head->_my_data = _input_data; _my_tail = _my_head; //出入第一个元素也为最后一个元素 _my_tail->_my_next = NULL; } } template<class T_node> _my_node<T_node> * _my_list<T_node>::_my_begin() { return _my_head; } template<class T_node> _my_node<T_node> * _my_list<T_node>::_my_last() { return _my_tail; } template<class T_node> void _my_list<T_node>::_my_display() { _my_node<T_node> *_temp_head; _temp_head = _my_head; while(_temp_head) { cout<<_temp_head->_my_data<<" "; _temp_head = _temp_head->_my_next; } } #endif

源码的介绍，以及对STL中list的理解：

_my_ node对应STL里面的node

_my_list对应STL里面的list

_my_iterator对应STL里面的iterator

_my_node是最基本的结点，而_my_list定义的结点都是有_my_node组成的。

_my_iterator是定义在_my_list里面的，所以你定义迭代器的时候是通过_my_list<int>::_my_itarator test_iter来定义的（这里将模板类型都定义为int）

那你定义了迭代器，迭代器时怎样知道你链表的情况，进而访问链表里面的元素的呢?这里就需要看下里面的构造函数了。_my_iterator里面的构造函数将你获取的_my_list结点信息赋给了初始化的迭代器。

为了和algorithm.h里面的函数相对接，_my_iterator里面重载了一些操作符，看如下自己写的algorithm.h里面的find函数实现：

//源代码：

template <class _my_InputIterator, class T> _my_InputIterator _my_find(_my_InputIterator _my_first, _my_InputIterator _my_last, T & _my_value) { while((_my_first != _my_last) && *_my_first != _my_value) { ++_my_first; } return _my_first; }

你只要传入两个参数，具体的参数类型你完全不需要担心，因为需要只是你参数的操作，要遍历整个链表你肯定需要重载++操作符。其他的重载函数不再介绍了，比如!=等不再介绍了，实现方式类似。

当然list的实现远不止这些，里面有更复杂的操作还没涉及到。只是写点源码了解下STL中list的构架和实现。

分享才是大道理，大家的指正才是我的目的…

个人博客：http://freeloop.info/?p=85

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