C++深入探究list的模拟实现

// 迭代器逻辑
while(it!=l.end())
{
	*it; // 解引用取数据
	++it;// 自加到达下一个位置
}

void print_list(const list<int>& lt)
{
	// lt.begin()是const迭代器（只可读）
	// it是普通迭代器（可读可写）
	list<int>::iterator it = lt.begin();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
}

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

template<class T>
struct __const_list_iterator
{
	//...
	// __list_iterator全部替换为__const_list_iterator
};

struct Date {
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	//这里要给默认参数，因为需要构建一个哨兵位头结点
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
};
void test_list2()
{
	list<Date> lt;
	lt.push_back(Date(2022, 1, 1));
	lt.push_back(Date(2022, 1, 2));
	lt.push_back(Date(2022, 1, 3));
	lt.push_back(Date(2022, 1, 4));
	// 现在来遍历日期类
	list<Date>::iterator it = lt.begin();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << (*it)._year << "/" << (*it)._month << "/" << (*it)._day << endl;
		++it;
	}
	cout << endl;
}

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

// 正向迭代器类
template<class T, class Ref, class Ptr>
struct __list_iterator
{
	typedef	ListNode<T> Node;
	typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr> self;// 再次typedef，方便后续的修改
	Node* _node;
	__list_iterator(Node* x)// 迭代器的实质，就是自定义类型的指针
		:_node(x)
	{}
	// ++it 返回++之后的引用对象
	self& operator++()
	{
		_node = _node->_next;
		return *this;
	}
	// it++ 返回++之前的对象
	self operator++(int)
	{
		self  tmp(this);
		_node = _node->_next;
		return tmp;
	}
	// --it 
	self& operator--()
	{
		_node = _node->_prev;
		return *this;
	}
	// it-- 
	self operator--(int)
	{
		self tmp(this);
		_node = _node->_prev;
		return tmp;
	}
	// 返回引用，可读可写
	Ref operator*()
	{
		return _node->_data;
	}
	// 返回对象的指针
	Ptr operator->()
	{
		return &(_node->_data);
	}
	bool operator!=(const self& it)const
	{
		return _node != it._node;
	}
	bool operator==(const self& it)const
	{
		return _node == it._node;
	}
};

#pragma once
// reverse_iterator.h
namespace sjj 
{
	template <class Iterator, class Ref, class Ptr>
	class reverse_iterator
	{
		typedef reverse_iterator<Iterator,Ref,Ptr> self;
	public:
		reverse_iterator(Iterator it)
			:_it(it)
		{}
		// 比较巧妙，解引用取的是当前位置的前一个位置的数据
		// operator*取前一个位置, 主要就是为了让反向迭代器开始和结束跟正向迭代器对称
		Ref operator *()
		{
			Iterator tmp = _it;
			return *--tmp;
		}
		Ptr operator->()
		{
			return &(operator*());
		}
		self& operator++()
		{
			--_it;
			return *this;
		}
		self operator++(int)
		{
			self tmp = *this;
			--_it;
			return tmp;
		}
		self& operator--()
		{
			++_it;
			return *this;
		}
		self operator--(int)
		{
			self tmp = *this;
			++_it;
			return tmp;
		}
		bool operator!=(const self& rit)
		{
			return _it != rit._it;
		}
		bool operator==(const self& rit)
		{
			return _it == rit._it;
		}
	private:
		Iterator _it;
	};
}

void push_back(const T& x)
{
	// 先找尾记录
	
	// 复用insert函数
	insert(end(), x);
}

// 头插
void push_front(const T& x)
{
	// 复用insert函数
	insert(begin(), x);
}

// 在pos位置前插入
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
	Node* cur = pos._node;
	Node* prev = cur->_prev;
	Node* newnode = new Node(x);
	prev->_next = newnode;
	newnode->_prev = prev;
	newnode->_next = cur;
	cur->_prev = newnode;
	return iterator(newnode);// 返回新插入结点位置的迭代器
}

iterator erase(iterator pos)
{
	assert(pos != end());//不能将哨兵位的头结点给删除了
	Node* prev = pos._node->_prev;
	Node* next = pos._node->_next;
	delete pos._node;
	prev->_next = next;
	next->_prev = prev;
	return iterator(next);// 返回pos位置的下一个位置的迭代器
}

// 复用erase函数
void pop_front()
{
	erase(begin());
}

// 复用erase函数
void pop_back()
{
	erase(--end());
}

list()
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
}
// 函数模板，用迭代器区间进行初始化
template<class InputIterator>
list(InputIterator first, InputIterator last)
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
	while (first != last)
	{
		push_back(*first);
		++first;
	}
}
list(size_t n, const T& val = T())
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
	for (size_t i = 0; i < n; ++i)
	{
		push_back(val);
	}
}

struct Date {
	int _year;
	int _month;
	int _day;
	Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0)//这里要给默认参数，因为有一个哨兵位头结点需要初始化
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
};
void test_list4()
{
	list<Date> lt1(5, Date(2022, 9, 9));
	for (auto e : lt1)
	{
		cout << e._year << "/" << e._month << "/" << e._day << endl;
	}
	cout << endl;

	list<int> lt2(5, 1);
	for (auto e : lt2)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

list(int n, const T& val = T())
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
	for (size_t i = 0; i < n; ++i)
	{
		push_back(val);
	}
}

~list()
{
	clear();
	// 析构与clear不同，要将哨兵位头结点给删除了
	delete _head;
	_head = nullptr;
}

// 传统写法
// lt2(lt1)
list(const list<T>& lt)
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
	for (auto e : lt)
	{
		push_back(e);
	}
}

// 函数模板
template<class InputIterator>
list(InputIterator first, InputIterator last)
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
	while (first != last)
	{
		push_back(*first);
		++first;
	}
}
// lt2(lt1)
list(const list<T>& lt)
{
	_head = new Node();
	_head->_next = _head;
	_head->_prev = _head;
	list<T> tmp(lt.begin(), lt.end());
	std::swap(_head, tmp._head);
}

// lt2=lt1
list<T>& operator=(const list<T>& lt)
{
	if (this != lt)
	{
		clear();		 // 将lt2清空
		for (auto e : lt)// 再将值全部拷贝过去
		{
			push_back(e);
		}
	}
	return *this;
}

// 现代写法
list<T>& operator=(list<T> lt)
{
	std::swap(_head, lt._head);
	return *this;
}

// 清空
void clear()
{
	
	iterator it = begin();
	while (it != end())
	{
		erase(it++); // 也可以复用erase,it++返回加加之前的值
	}
}