【C++STL ：list类 (一) 】C++98 完全指南：std::list 详解与源码剖析

艾莉丝努力练剑

发布于 2025-11-13 11:18:02

160

文章被收录于专栏：C / C++C / C++

🔥艾莉丝努力练剑：个人主页

❄专栏传送门：《C语言》、《数据结构与算法》、C/C++干货分享&学习过程记录、Linux操作系统编程详解、笔试/面试常见算法：从基础到进阶

⭐️为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平

🎬艾莉丝的简介：

🎬艾莉丝的C++专栏简介：

C++的两个参考文档

老朋友（非官方文档）：cplusplus 官方文档（同步更新）：cppreference
list容器文档链接：list

1 ~> 初识List：特性与能力介绍

list容器文档链接：list

2 ~> list 的核心接口与基本操作

list中的接口比较多，此处类似，只需要掌握如何正确的使用，然后再去深入研究背后的原理，已达到可扩展的能力。以下为list中一些常见的重要接口——

2.1 list：构造函数

链接：constructor

构造函数（constructor）	接口说明	详细说明
list()	构造空的list	创建一个不包含任何元素的空list，使用默认构造的分配器
explicit list(size_type n, const value_type& val = value_type())	构造包含n个值为val元素的list	创建包含n个元素的list，每个元素都是val的副本。如果val省略，则使用value_type的默认构造函数
list(const list& x)	拷贝构造函数	创建x的副本，包含x中所有元素的拷贝，使用x的分配器
template <class InputIterator> list(InputIterator first, InputIterator last>	用[first, last)区间中的元素构造list	构造包含区间[first, last)中元素副本的list。InputIterator可以是任何输入迭代器类型，区间包含first但不包含last

2.2 list：iterator的使用

这里大家可暂时将迭代器理解成一个指针，该指针指向list中的某个节点。

2.2.1 list iterator使用的表格总结

链接：

begin end rbegin rend

函数声明	接口说明	详细说明
iterator begin(); const_iterator begin() const;	返回指向list中第一个元素的迭代器	如果list为空，返回的迭代器等于end()。const版本用于const对象，返回的迭代器不允许修改元素值
iterator end(); const_iterator end() const;	返回指向list中最后一个元素下一个位置的迭代器	这是"尾后迭代器"，不指向任何实际元素，常用于作为循环结束条件。对end()解引用是未定义行为
reverse_iterator rbegin(); const_reverse_iterator rbegin() const;	返回指向list中最后一个元素的反向迭代器	反向迭代器从尾部向头部移动。rbegin()指向最后一个元素，++rbegin()向前移动一个元素
reverse_iterator rend(); const_reverse_iterator rend() const;	返回指向list中第一个元素前一个位置的反向迭代器	反向迭代器的结束位置，不指向任何实际元素。rend()在begin()之前的位置

2.2.2 注意事项

1、begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动； 2、rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动。

2.3 list：capacity

链接：

empty size

函数声明	接口说明	详细说明
bool empty() const;	检测list是否为空	如果list中不包含任何元素（size为0）则返回true，否则返回false。此操作通常很快，时间复杂度为O(1)
size_type size() const;	返回list中元素的数量	返回list当前包含的元素个数。在C++98中，此操作的时间复杂度为O(1)，因为标准要求size()必须在常数时间内完成

2.4 list：element access

链接：

front back

函数声明	接口说明	详细说明
reference front(); const_reference front() const;	返回list的第一个元素的引用	提供对list中第一个元素的直接访问。如果list为空，调用此函数是未定义行为。非const版本允许修改元素值，const版本用于只读访问
reference back(); const_reference back() const;	返回list的最后一个元素的引用	提供对list中最后一个元素的直接访问。如果list为空，调用此函数是未定义行为。非const版本允许修改元素值，const版本用于只读访问

2.5 list：modiﬁers

链接：

push_front pop_front push_back pop_back insert erase swap clear

函数声明	接口说明	详细说明
void push_front(const T& val);	在list首元素前插入值为val的元素	将新元素插入到list的开头位置，该元素成为新的第一个元素。插入操作是常数时间复杂度O(1)
void pop_front();	删除list中第一个元素	移除list的第一个元素。如果list为空，调用此函数是未定义行为。被删除元素的析构函数会被调用
void push_back(const T& val);	在list尾部插入值为val的元素	将新元素插入到list的末尾位置，该元素成为新的最后一个元素。插入操作是常数时间复杂度O(1)
void pop_back();	删除list中最后一个元素	移除list的最后一个元素。如果list为空，调用此函数是未定义行为。被删除元素的析构函数会被调用
iterator insert(iterator position, const T& val);	在指定位置插入元素	在position指定的位置之前插入值为val的元素，返回指向新插入元素的迭代器。插入操作是常数时间复杂度O(1)
iterator erase(iterator position);	删除指定位置的元素	删除position位置的元素，返回指向被删除元素之后元素的迭代器。如果删除的是最后一个元素，则返回end()
void swap(list& x);	交换两个list的内容	交换当前list与x的内容。此操作不会移动或拷贝元素，只是交换内部指针，因此是常数时间复杂度O(1)
void clear();	清空list中的所有元素	移除list中的所有元素，使size()变为0。所有元素的析构函数会被调用

list中还有一些操作，需要用到时大家可参阅list的文档说明。

本文代码完整展示

Test.c：

// list部分内容

#include<list>
#include<algorithm>

int main()
{
	list<int> lt1;
	list<int> lt2 = { 1,2,3,4,5 };
	list<int>::iterator it2 = lt2.begin();
	while (it2 != lt2.end())
	{
		cout << *it2 << " ";
		++it2;
	}
	cout << endl;

	for (auto e : lt2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	auto pos = find(lt2.begin(), lt2.end(), 3);
	if (pos != lt2.end())
	{
		lt2.insert(pos, 30);// pos没有失效，因为
		lt2.erase(pos);     // pos失效了
		//cout << *pos << endl;
	}

	for (auto e : lt2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	jqj::vector<int> v3 = { 10,20,30,40 };

	//sort(lt2.begin(), lt2.end());// 不支持
	lt2.sort();
	sort(v3.begin(), v3.end());

	list<int> lt3 = { 1,2,2,3,3,2,3,4,5 };
	for (auto e : lt3)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	lt3.sort();
	lt3.unique(); // 去重
	for (auto e : lt3)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	// 4这个节点挪到头位置
	list<int> lt4 = { 1,2,3,4,5 };
	for (auto e : lt4)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	pos = find(lt4.begin(), lt4.end(), 4);
	lt4.splice(lt4.begin(), lt4.end(), pos);
	for (auto e : lt4)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}