C++面试八股文：std::vector和std::list，如何选择？

最新推荐文章于 2025-02-25 23:43:35 发布

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#C++

在C++面试中，二师兄讨论了std::vector和std::list的实现原理、性能特点以及适用场景。std::list是一个双向链表，从C++11开始，其节点包含长度信息，提供常数时间复杂度的插入和删除操作。而std::vector适合随机访问和频繁的元素访问，但插入和删除可能导致迭代器失效。在需要高效随机访问和节省内存时，std::vector优于std::list。遍历效率方面，std::vector通常由于空间局部性而优于std::list。面试官还提及了std::forward_list和迭代器失效的问题。

某日二师兄参加XXX科技公司的C++工程师开发岗位第24面：

面试官：list用过吗？

二师兄：嗯，用过。

面试官：请讲一下list的实现原理。

二师兄：std::list被称为双向链表，和C中手写双向链表本质上没有大的区别。list对象中有两个指针，一个指向上一个节点（node），一个指向下一个节点（node）。

二师兄：与手写双向链表不同的是，list中有一个base node，此node并不存储数据，从C++11开始，此node中包含一个size_t类型的成员变量，用来记录list的长度。

二师兄：所以说从C++11开始，size()的时间复杂度是O(1)，在此之前是O(N)。

面试官：是每个node都包含一个记录长度的成员变量吗？

二师兄：不是，GCC中的实现只有在header node上记录了长度信息，其他node并没有记录。

struct _List_node_base
{
    _List_node_base* _M_next;
    _List_node_base* _M_prev;
    ...
};
struct _List_node_header : public _List_node_base
{
#if _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI
      std::size_t _M_size;
#endif
...
};