【STL序列式容器】看看list的结构

与 vector不同， list的底层是用 双向链表实现的，其逻辑上连续的元素并不是地址连续的。

list每插入或删除一个元素，就配置或释放一个元素的空间，内存利用率较高。对于任意位置上元素的插入或删除操作，永远是常数时间。vector的是O(n)。

list的节点

template <class T>
struct ListNode {
    T data;
    ListNode<T> *prev;
    ListNode<T> *next;
};

list的迭代器

由于list是一个双向链表，迭代器必须具备前移、后移的能力，所以list的迭代器属于Bidirectional Iterator。

向list添加元素的操作不会使原有的迭代器失效，而vector会重新配置空间会导致原有的迭代器失效；list的删除操作会使“指向被删除元素”的迭代器失效（引用未定义内容），而vector的指向被删除元素的迭代器会指向被删除元素的下一个元素。

list的结构

SGI list不仅是一个双向链表，而且还是一个环状双向链表，所以它只需要一个指针，便可表示完整的链表。

为了使list能满足STL对前闭后开区间的要求，环状双向链表维护了一个尾空节点。

list::end()指向的就是尾空节点。
list为空时，尾空节点的prev和next都指向自己。list对象持有尾空节点的地址。

list的相关操作

insert

本质上，vector和list的插入元素操作，都会把新元素插在迭代器position所指的元素的前面，只不过在插入操作完成后，vector的position指向了新插入的元素，list的position指向原有的元素。

有如下list：

在position处插入新元素7会变成这样：

vector的话会是这样：

此外，list支持push_front、push_back、pop_front、pop_back、erase、clear、remove、unique等操作。

transfer

list内部提供了一个transfer操作：将某连续范围内的元素迁移到某个特定位置之前。这个函数实现的难点在于指针的移动，它为诸如splice、merge、sort等更复杂的操作奠定了基础。

list不能使用STL算法的sort（只接受Random Access Iterator），所以它自定义了一个sort成员函数。