【C++】---STL之list的模拟实现-五、完整代码

#pragma once
#include <assert.h>
#include<iostream>
using namespace std;


namespace yjl
{
	template<class T>
	struct Listnode
	{
		Listnode<T>* _prev;
		Listnode<T>* _next;
		T  _data;

		//单个节点之间的内部构造
		Listnode(const T& x = T())
			:_prev(nullptr)
			, _next(nullptr)
			, _data(x)
		{

		}
	};


	/// ///



	list迭代器的封装:
	//template<class T>
	//struct ListIterator
	//{
	//	typedef Listnode<T> Node;// 1.(这个是单个结点“类型”的重定义) 不管你是什么类型的结点 我都给你整成Node,因为Listnode<T>是一个结点模版!
	//	typedef ListIterator<T> Self; // 2.(这个是本迭代器指针“类型”的重定义)

	//	Node* _node;

	//	//构造
	//	ListIterator(Node* node)
	//		:_node(node)
	//	{}

	//	// 重载*(*it)
	//	const T& operator*()// 为什么要传引用返回呢?因为有的时候我们可能需要对it进行修改+1,-1等等。
	//	{
	//		return _node->_data;
	//	}

	//	// 重载->
	//	const T* operator->()
	//	{
	//		return &_node->_data;//得到的是地址:T*
	//	}

	//	//前置++,(++it)
	//	Self& operator++()//因为++对内容进行了修改,所以要传引用返回!
	//	{
	//		_node = _node->_next;
	//		return *this;
	//	}
	//	//后置++,(it++)
	//	Self operator++(int)
	//	{
	//		Self tmp = *this;//因为后置++,要返回的是++之前的值,所以要先保存未++的值在tmp里面!
	//		_node = _node->_next;

	//		return tmp;
	//	}

	//	//前置--,(--it)
	//	Self& operator--()//因为--对内容进行了修改,所以要传引用返回!
	//	{
	//		_node = _node->_prev;
	//		return *this;
	//	}
	//	//后置--,(it)
	//	Self operator--(int)
	//	{
	//		Self tmp = *this;//因为后置--,要返回的是--之前的值,所以要先保存未--的值在tmp里面!
	//		_node = _node->_prev;

	//		return tmp;
	//	}

	//	bool operator!=(const Self& it)
	//	{
	//		return _node != it._node;
	//	}

	//	bool operator==(const Self& it)
	//	{
	//		return _node == it._node;
	//	}
	//};


	// typedef ListIterator<T,T&,T*> iterator;
	// typedef ListIterator<T,const T&,const T*>  const_iterator;



	//list迭代器的封装:
	template<class T,class Ref,class Ptr>// Ref==T&      Ptr==T*
	struct ListIterator
	{
		typedef Listnode<T> Node;// 1.(这个是单个结点“类型”的重定义) 不管你是什么类型的结点 我都给你整成Node,因为Listnode<T>是一个结点模版!
		typedef ListIterator<T,Ref,Ptr> Self; // 2.(这个是本迭代器指针“类型”的重定义)

		Node* _node;

		//构造
		ListIterator(Node* node)
			:_node(node)
		{}

		// 重载*(*it)
		// Ref==T&
		Ref operator*()// 为什么要传引用返回呢?因为有的时候我们可能需要对it进行修改+1,-1等等。
		{
			return _node->_data;
		}

		// 重载->
		//Ptr==T*
		Ptr operator->()
		{
			return &_node->_data;//得到的是地址:T*
		}




		//前置++,(++it)
		Self& operator++()//因为++对内容进行了修改,所以要传引用返回!
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}
		//后置++,(it++)
		Self operator++(int)
		{
			Self tmp = *this;//因为后置++,要返回的是++之前的值,所以要先保存未++的值在tmp里面!
			_node = _node->_next;

			return tmp;
		}

		//前置--,(--it)
		Self& operator--()//因为--对内容进行了修改,所以要传引用返回!
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}
		//后置--,(it)
		Self operator--(int)
		{
			Self tmp = *this;//因为后置--,要返回的是--之前的值,所以要先保存未--的值在tmp里面!
			_node = _node->_prev;

			return tmp;
		}

		bool operator!=(const Self& it)
		{
			return _node != it._node;
		}

		bool operator==(const Self& it)
		{
			return _node == it._node;
		}
	};




	/// ///


	template<class T>
	class list
	{
		typedef Listnode<T> Node;
	public:
		typedef ListIterator<T,T&,T*> iterator;
		typedef ListIterator<T, const T&,const T*> const_iterator;








		iterator begin()
		{
			//iterator it = _head->_next;// 有名对象 //调用迭代器的构造函数创建一个迭代器it
			//return it;

			return iterator(_head->_next);// 匿名对象

			// return _head->_next; // 不能这样写,因为返回类型是迭代其指针,而你这样返回的是一个结点。
		}
		iterator end()
		{
			return iterator(_head);
		}


		// 1.多个节点之间的构造:初始化一个哨兵位
		 
		//特意写一个,初始化一个哨兵位

		void empty_init()
		{
			_head = new Node;
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;

			_size = 0;
		}

		// 构造
		list()
		{
			empty_init();
		}

		// 拷贝构造函数
		// lt2(lt1)
		list(const list<T>& lt)
		{
			empty_init();// 先构造一个哨兵位头结点
			for (auto& e : lt)// 接下来在哨兵位后面 尾插 就可以实现拷贝构造!
			{
				push_back(e);
			}
		}

		// 需要析构,一般就需要自己写深拷贝
		// 不需要析构,一般就不需要自己写深拷贝,默认浅拷贝就可以

		//赋值运算符重载(深拷贝)
		// lt1=lt2
		list<T>& operator=(list<T> lt)
		{
			swap(lt);
			return *this;
		}

		void swap(list<T>& lt)
		{
			std::swap(_head, lt._head);
			std::swap(_size, lt._size);
			
		}

		// 析构
		~list()
		{
			clear();
			delete _head;
			_head = nullptr;
		}



		// 2.push_back() 


		//void push_back(const T& x)
		//{
		//	Node* tmp = new Node(x);
		//	Node* tail = _head->_prev;// 因为要尾插,所以保存好尾节点!

		//	tail->_next = tmp;
		//	tmp->_prev = tail;
		//	tmp->_next = _head;
		//	_head->_prev = tmp;
		//}

		// 头插
		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);
		}
		// 尾插
		void push_back(const T& x)
		{
			insert(end(), x);
		}


		// 头删
		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

		// 尾删
		void pop_back()
		{
			erase(--end());
		}

		// 3.insert
		void insert(iterator pos, const T& val)//在pos位置之前插入val
		{
			//先用一个指针保存pos的位置!
			Node* cur = pos._node;

			//创建一个新的节点newnode来接受val的值
			Node* newnode = new Node(val);

			//再保存pos位置前一个方便newnode插入!
			Node* prev = cur->_prev;


			//prev newnode cur三者之间的交换
			newnode->_prev = prev;
			prev->_next = newnode;

			newnode->_next = cur;
			cur->_prev = newnode;

		}

		iterator erase(iterator pos)
		{
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* next = cur->_next;

			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;

			delete cur;// 我们delete cur之后,原来的pos迭代器指针也就消失了,但是我们为什么必须要返回一个:迭代器指针?

			return iterator(next);// 因为删除的数据是有不确定性的,万一要删除偶数或者后面有其他的用途,我们没有原来pos的位置,我们如何再找到其他的数据呢?
		}

		void clear()
		{
			iterator it = begin();
			while (it != end())
			{
				it = erase(it);
				//因为erase会返回要删除结点的下一个位置,所以要用iterator类型的it接受!
			}
		}

		

		//size_t size()const
		//{
		//	size_t count = 0;
		//	while (_head->_next != _head)
		//	{
		//		_head = _head->_next;// 因为_head是不能被修改的!!!,所以要创建一个临时指针来指向_head
		//		count++;
		//	}
		//	return count;
		//}


		size_t size()const
		{
			size_t count = 0;

			Node* cur = _head;
			while (cur->_next != _head)
			{
				cur = cur->_next;
				count++;
			}
			return count;
		}


		bool empty()
		{
			
			return (_head->_next == _head);
		}

	private:
		Node* _head;
		size_t _size;
	};

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