【C++】list容器迭代器的模拟实现

news2024/11/15 5:39:45

list容器内部基本都是链表形式实现，这里的迭代器实现的逻辑需要注意C语言中指针的转换。

list容器如同数据结构中的队列，通常用链式结构进行存储。在这个容器中，我们可以模仿系统的逻辑，在头结点后设置一个“ 哨兵 ”，此结点前指头结点，后指尾结点，如下图：

为保可以装纳所有类型的数据，因此，这里我们需使用类模板，结点结构设置框架如下：

template<class T> //模板
struct ListNode
{
   ListNode<T>* _next; //指向前结点的指针
   ListNode<T>* _last; //指向后结点的指针
   T _data;

  //因不确定数据类型，所以使用T类型的默认构造
   ListNode(const T& x = T())
       :_next(nullptr)
       , _last(nullptr)
       , _data(x)
   { }
};

显然，迭代器也需使用类模板，这里要注意的是迭代器的构造函数，下面是模拟实现迭代器的构造函数，前置++(或--)，后置++(或--)，解引用操作，!=和==运算符重载的运用：

template<class T>
struct __list_iterator
{
   typedef ListNode<T> Node; //类型结点
   typedef __list_iterator<T> self; //类型迭代器
   Node* _node; //结点

   //构造函数

   __list_iterator(Node* x)
       :_node(x)
   {   }

   // ++it，即后置++
   self& operator++()
   {
       _node = _node->_next;
       return *this;
   }

   // it++，即前置++
   self operator++(int)
   {
       self t(*this);

       _node = _node->_next;

       return t;
   }

   // --it，即后置--

   self& operator--()
   {
       _node = _node->_last;
       return *this;
   }

   // it--，即前置--

   self operator--(int);
   {
       self t(*this);
       _node = _node->_last;
       return t;
   }

//解引用，即访问结点中的数据

   T& operator*()
   {
       return _node->_data;
   }

//以下是运算符重载

   bool operator!=(const self& s)
   {
       return _node != s._node;
   }

   bool operator==(const self& s)
   {
       return _node == s._node;
   }
};