【C++】list容器及其模拟实现

1. list的介绍及使用

1.1 list的介绍

list的文档介绍

在数据结构当中，我们学习过链表的一系列形式，带头、不带头、双向、单向、循环、不循环等形式，其中带头双向链表由于可以轻易找到头尾节点，某一节点前后节点，具有头结点，因此链表为空不需要做特殊处理等优势，作为链表最完美的形式。C++STL中list底层的结构就是采用带头双向循环链表（对list的理解需要建立在对数据结构有一定基础上，对于链表不了解的读者可以先移步学习链表。）

1.2 list的使用

list中的接口比较多，此处类似之前string、vector，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，以达到可扩展的能力。以下为list中一些常见的重要接口。

1.2.1 list的构造

构造函数（ (constructor)）接口说明
listlist (size_type n, const value_type& val =
value_type())构造的list中包含n个值为val的
元素list()
构造空的list，有一个头结点
list (const list& x)拷贝构造函数list (InputIterator first, InputIterator last)用[first, last)区间中的元素构造
list

// list的构造
void TestList1()
{
    list<int> l1;                         // 构造空的l1
    list<int> l2(4, 100);                 // l2中放4个值为100的元素
    list<int> l3(l2.begin(), l2.end());  // 用l2的[begin(), end()）左闭右开的区间构造l3
    list<int> l4(l3);                    // 用l3拷贝构造l4

    // 以数组为迭代器区间构造l5
    int array[] = { 16,2,77,29 };
    list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));

    // 列表格式初始化C++11
    list<int> l6{ 1,2,3,4,5 };

    // 用迭代器方式打印l5中的元素
    list<int>::iterator it = l5.begin();
    while (it != l5.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;

    // C++11范围for的方式遍历
    for (auto& e : l5)
        cout << e << " ";

    cout << endl;
}

1.2.2 list iterator的使用

此处，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。当然由于链表的节点存储并不是一块连续的空间，因此list的迭代器并不是原生指针，而是通过封装实现的。
函数声明接口说明begin + end返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位置的迭代器rbegin
+rend返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一个元素下一个位置的reverse_iterator,即begin位置

// list迭代器的使用
// 注意：遍历链表只能用迭代器和范围for
void PrintList(const list<int>& l)
{
    // 注意这里调用的是list的 begin() const，返回list的const_iterator对象
    for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
        // *it = 10; 编译不通过
    }

    cout << endl;
}

void TestList2()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    // 使用正向迭代器正向list中的元素
    // list<int>::iterator it = l.begin();   // C++98中语法
    auto it = l.begin();                     // C++11之后推荐写法
    while (it != l.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;

    // 使用反向迭代器逆向打印list中的元素
    // list<int>::reverse_iterator rit = l.rbegin();
    auto rit = l.rbegin();
    while (rit != l.rend())
    {
        cout << *rit << " ";
        ++rit;
    }
    cout << endl;
}

STL中范围统一都是左闭右开的区间，在list中由于头结点并不存储有效的数据，begin返回的是指向第一个有效数据的迭代器，end()返回最后一个元素的下一个位置，由于是循环链表，最后一个元素的下一个位置指向就是头结点。

list由于底层的链表存储空间不连续，因此list不在支持下标 +[]的随机访问，同样，比起之前string与vector，list的迭代器也发生了变化，list迭代器不再支持+或-某一常数来改变访问的指向。

这里我们需要在拓展补充一下迭代器的相关概念

基于功能上是正向还是反向遍历，迭代器可以分为正向迭代器iterator与反向迭代器reverse_iterator，以及支持const对象的迭代器。

基于底层结构的不同，实现出来的迭代器又有性质上的不同，可以分为单向、双向、随机迭代器（STL底层还抽象出一个最小单位的输入迭代器，我们使用的只有上诉三个迭代器，这个最小单位可以不考虑），不同迭代器支持的迭代操作不同，单向迭代器只支持单向移动，只能++，双向迭代器如我们本次学习list支持++、--两个方向迭代，而随机迭代器支持通过+、-某一个对象跳跃式移动到某一个位置。STL中所实现的一些组件，由于底层实现存在+、-、++、--等操作，对于有的迭代器是不支持的，如上段代码中sort底层实现式快排加堆排存在+、-等操作，因此传入的迭代器必须是随机迭代器。（不同的迭代器之间其实还存在者继承等复杂关系，本文不在深入探讨）

由上图不同迭代器支持的符号，我们可以得出使用范围上随机迭代器>双向迭代器>单向迭代器。所以在日后的使用中，我们需要根据文档查询对应支持的迭代器类型。

【注意】

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

1.2.3 list capacity

函数声明接口说明empty检测list是否为空，是返回true，否则返回falsesize返回list中有效节点的个数

1.2.4 list element access

函数声明接口说明front返回list的第一个节点中值的引用back返回list的最后一个节点中值的引用

1.2.5 list modifiers

函数声明接口说明push_front在list首元素前插入值为val的元素pop_front删除list中第一个元素push_back在list尾部插入值为val的元素pop_back删除list中最后一个元素insert在list position 位置中插入值为val的元素erase删除list position位置的元素swap交换两个list中的元素clear清空list中的有效元素

// list插入和删除
// push_back/pop_back/push_front/pop_front
void TestList3()
{
    int array[] = { 1, 2, 3 };
    list<int> L(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));

    // 在list的尾部插入4，头部插入0
    L.push_back(4);
    L.push_front(0);
    PrintList(L);

    // 删除list尾部节点和头部节点
    L.pop_back();
    L.pop_front();
    PrintList(L);
}

// insert /erase 
void TestList4()
{
    int array1[] = { 1, 2, 3 };
    list<int> L(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));

    // 获取链表中第二个节点
    auto pos = ++L.begin();
    cout << *pos << endl;

    // 在pos前插入值为4的元素
    L.insert(pos, 4);
    PrintList(L);

    // 在pos前插入5个值为5的元素
    L.insert(pos, 5, 5);
    PrintList(L);

    // 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素
    vector<int> v{ 7, 8, 9 };
    L.insert(pos, v.begin(), v.end());
    PrintList(L);

    // 删除pos位置上的元素
    L.erase(pos);
    PrintList(L);

    // 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素
    L.erase(L.begin(), L.end());
    PrintList(L);
}

// resize/swap/clear
void TestList5()
{
    // 用数组来构造list
    int array1[] = { 1, 2, 3 };
    list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
    PrintList(l1);

    // 交换l1和l2中的元素
    list<int> l2;
    l1.swap(l2);
    PrintList(l1);
    PrintList(l2);

    // 将l2中的元素清空
    l2.clear();
    cout << l2.size() << endl;
}

list中还有一些操作，需要用到时大家可参阅list的文档说明。

1.2.6 list的迭代器失效

前面说过，此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针，迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节点被删除了。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在list中进行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭代器（该迭代器变为野指针），其他迭代器不会受到影响。

void TestListIterator1()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        // erase()函数执行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次使用it时，必须先给
        其赋值
            l.erase(it);
        ++it;
    }
}
// 改正
void TestListIterator()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        l.erase(it++); // it = l.erase(it);erase会返回当前删除节点的下一节点
    }
}

2. list的模拟实现

2.1 模拟实现list

要模拟实现list，必须要熟悉list的底层结构以及其接口的含义，通过上面的学习，这些内容已基本
掌握，现在我们来模拟实现list。

2.1.1list节点

//链表的节点，由于存储的数据不定，我们这里实现成模板    
template<class T>
    struct list_node
    {
        T _data;
        list_node<T>* _next;
        list_node<T>* _prev;

        list_node(const T& data = T())
            :_data(data)
            ,_next(nullptr)
            ,_prev(nullptr)
        {}
    };

2.1.2list常见功能接口

        void clear()
        {
            auto it = begin();//挨个释放list中节点资源
            while (it != end())
            {
                it = erase(it);//复用删除功能
            }
        }

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

        void push_back(const T& x)
        {
            /*Node* newnode = new Node(x);
            Node* tail = _head->_prev;

            tail->_next = newnode;
            newnode->_prev = tail;
            newnode->_next = _head;
            _head->_prev = newnode;

            ++_size;*/

            insert(end(), x);//尾插直接复用插入代码
        }

        void push_front(const T& x)
        {
            insert(begin(), x);//头插直接复用插入代码
        }

        iterator insert(iterator pos, const T& x)
        {
            //插入一个新节点
            Node* cur = pos._node;//当前位置节点
            Node* prev = cur->_prev;//前驱节点
            Node* newnode = new Node(x);

            // prev newnode cur
            newnode->_next = cur;//新节点next指向当前位置节点
            cur->_prev = newnode;//当前节点前驱指针指向新节点
            newnode->_prev = prev;//新前驱节点的前驱指针指向前驱节点
            prev->_next = newnode;//前驱节点next指向新节点

            ++_size;//更新list中节点个数

            return newnode;//返回新节点指针，返回值在根据指针构造出对应迭代器
        }

        void pop_back()
        {
            erase(--end());//尾删直接复用对应删除代码
        }

        void pop_front()
        {
            erase(begin());//前删直接复用对应删除代码
        }

        iterator erase(iterator pos)
        {
            assert(pos != end());//不能删除头结点

            Node* prev = pos._node->_prev;//将删除节点前驱跟后驱节点的指向相连
            Node* next = pos._node->_next;

            prev->_next = next;
            next->_prev = prev;
            delete pos._node;//释放删除节点的资源

            --_size;

            return next;//返回删除节点后驱节点指针，返回值在根据指针构造出对应迭代器
                        //这一步返回操作可以更新外部指向删除节点的迭代器的值
                        //防止迭代器失效的问题
        }

        size_t size() const
        {
            return _size;
        }

        bool empty() const
        {
            return _size == 0;
        }        

   

2.1.3list迭代器实现

由于list的底层是链表，存储空间并不连续，因此，我们需要利用模板进行封装。首先需要说明的是，由于const_iterator指向的对象不能修改，因此如果我们通过重载的函数返回引用或者指针，那么针对const_iterator跟iterator,我们就需要写两份非常相似的代码，非常冗余，对此库里面增加Ref与Ptr两个模板参数用来控制返回值中的引用与指针，传入的参数是const对像，函数返回的引用与指针就是const修饰的，如果是普通对象，就是普通的指针和引用，我们就不再需要写两份非常相似的代码了。

因为list的迭代器，我们无法通过原生指针实现，为了能过还原对应的指针操作，我们需要在迭代器类中有一个成员变量是节点指针，同时由于迭代器的相关操作经常使用，我们这里使用struct定义类。

    template<class T, class Ref, class Ptr>
    struct list_iterator
    {
        typedef list_node<T> Node;
        typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self;//通过模板参数控制iterator与const_iterator 
                                                //Ptr指针，Ref引用
                                               //不同返回值
        Node* _node;

        list_iterator(Node* node)
            :_node(node)
        {}

        Ref operator*()//模拟解引用指针，我们需要将迭代器指向节点的数据返回
        {
            return _node->_data;
        }

        Ptr operator->()//模拟访问节点内部指针，我们需要将迭代器指向节点的内部成员指针返回
        {
            return &_node->_data;
        }

        Self& operator++()//模拟迭代器++,向后移动
        {
            _node = _node->_next;//迭代器内部的节点指针后移
            return *this;//返回新节点的引用，在根据引用，构造一个新迭代器返回
        }

        Self& operator--()
        {
            _node = _node->_prev;
            return *this;
        }

        Self operator++(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_next;

            return tmp;
        }

        Self& operator--(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_prev;

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

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

    /*template<class T>//如果不通过函模板参数控制，我们就需要因为const_iterator多写一份非常相 
                       //似的代码
    struct list_const_iterator
    {
        typedef list_node<T> Node;
        typedef list_const_iterator<T> Self;
        Node* _node;

        list_const_iterator(Node* node)
            :_node(node)
        {}

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

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

        Self& operator++()
        {
            _node = _node->_next;
            return *this;
        }

        Self& operator--()
        {
            _node = _node->_prev;
            return *this;
        }

        Self operator++(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_next;

            return tmp;
        }

        Self& operator--(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_prev;

            return tmp;
        }

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

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

2.1.4list构造与析构函数

与之前string和vector实现不同，空list中构造出来是有一个头结点，头节点的前驱和后驱指针都指向自己。因此，我们这里要单独实现一个空初始化函数。

    void empty_init()
        {
            _head = new Node;
            _head->_next = _head;
            _head->_prev = _head;
            _size = 0;
        }

        list()
        {
            empty_init();
        }

        list(initializer_list<T> il)
        {
            empty_init();
            for (auto& e : il)
            {
                push_back(e);
            }
        }

        // lt2(lt1)
        list(const list<T>& lt)
        {
            empty_init();

            for (auto& e : lt)
            {
                push_back(e);
            }
        }

        // lt1 = lt3 现代写法的赋值重载
        list<T>& operator=(list<T> lt)
        {
            swap(lt);
            return *this;
        }

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

2.1.5完整代码

#pragma once
#include<assert.h>

namespace zlr
{
    template<class T>
    struct list_node//链表的节点
    {
        T _data;
        list_node<T>* _next;
        list_node<T>* _prev;

        list_node(const T& data = T())
            :_data(data)
            ,_next(nullptr)
            ,_prev(nullptr)
        {}
    };

    template<class T, class Ref, class Ptr>
    struct list_iterator
    {
        typedef list_node<T> Node;
        typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self;//通过模板参数控制iterator与const_iterator 
                                                //不同返回值
        Node* _node;

        list_iterator(Node* node)
            :_node(node)
        {}

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

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

        Self& operator++()
        {
            _node = _node->_next;
            return *this;
        }

        Self& operator--()
        {
            _node = _node->_prev;
            return *this;
        }

        Self operator++(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_next;

            return tmp;
        }

        Self& operator--(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_prev;

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

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

    /*template<class T>//如果不通过函模板参数控制，我们就需要因为const_iterator多写一份非常相 
                       //似的代码
    struct list_const_iterator
    {
        typedef list_node<T> Node;
        typedef list_const_iterator<T> Self;
        Node* _node;

        list_const_iterator(Node* node)
            :_node(node)
        {}

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

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

        Self& operator++()
        {
            _node = _node->_next;
            return *this;
        }

        Self& operator--()
        {
            _node = _node->_prev;
            return *this;
        }

        Self operator++(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_next;

            return tmp;
        }

        Self& operator--(int)
        {
            Self tmp(*this);
            _node = _node->_prev;

            return tmp;
        }

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

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

    template<class T>
    class list
    {
        typedef list_node<T> Node;
    public:
        /*typedef list_iterator<T> iterator;
        typedef list_const_iterator<T> const_iterator;*/

        typedef list_iterator<T, T&, T*> iterator;//将类型重新封装，便于使用，统一风格
        typedef list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;

        iterator begin()
        {

        /*    iterator it(_head->_next);
            return it;*/

            //return iterator(_head->_next);
            return _head->_next;
        }

        iterator end()
        {
            return _head;
        }

        const_iterator begin() const
        {
            return _head->_next;
        }

        const_iterator end() const
        {
            return _head;
        }

        void empty_init()
        {
            _head = new Node;
            _head->_next = _head;
            _head->_prev = _head;
            _size = 0;
        }

        list()
        {
            empty_init();
        }

        list(initializer_list<T> il)
        {
            empty_init();
            for (auto& e : il)
            {
                push_back(e);
            }
        }

        // lt2(lt1)
        list(const list<T>& lt)
        {
            empty_init();

            for (auto& e : lt)
            {
                push_back(e);
            }
        }

        // lt1 = lt3
        list<T>& operator=(list<T> lt)
        {
            swap(lt);
            return *this;
        }

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

        void clear()
        {
            auto it = begin();
            while (it != end())
            {
                it = erase(it);
            }
        }

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

        void push_back(const T& x)
        {
            /*Node* newnode = new Node(x);
            Node* tail = _head->_prev;

            tail->_next = newnode;
            newnode->_prev = tail;
            newnode->_next = _head;
            _head->_prev = newnode;

            ++_size;*/

            insert(end(), x);//直接复用代码
        }

        void push_front(const T& x)
        {
            insert(begin(), x);
        }

        iterator insert(iterator pos, const T& x)
        {
            Node* cur = pos._node;
            Node* prev = cur->_prev;
            Node* newnode = new Node(x);

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

            ++_size;

            return newnode;
        }

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

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

        iterator erase(iterator pos)
        {
            assert(pos != end());

            Node* prev = pos._node->_prev;
            Node* next = pos._node->_next;

            prev->_next = next;
            next->_prev = prev;
            delete pos._node;

            --_size;

            return next;
        }

        size_t size() const
        {
            return _size;
        }

        bool empty() const
        {
            return _size == 0;
        }

    private:
        Node* _head;
        size_t _size;
    };

    struct AA
    {
        int _a1 = 1;
        int _a2 = 1;
    };

    // 按需实例化
    // T* const ptr1
    // const T* ptr2
    template<class Container>
    void print_container(const Container& con)
    {
        // const iterator -> 迭代器本身不能修改
        // const_iterator -> 指向内容不能修改
        typename Container::const_iterator it = con.begin();
        //auto it = con.begin();
        while (it != con.end())
        {
            //*it += 10;

            cout << *it << " ";
            ++it;
        }
        cout << endl;

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

    void test_list1()
    {
        list<int> lt;
        lt.push_back(1);
        lt.push_back(2);
        lt.push_back(3);
        lt.push_back(4);

        list<int>::iterator it = lt.begin();
        while (it != lt.end())
        {
            *it += 10;

            cout << *it << " ";
            ++it;
        }
        cout << endl;

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

        list<AA> lta;
        lta.push_back(AA());
        lta.push_back(AA());
        lta.push_back(AA());
        lta.push_back(AA());
        list<AA>::iterator ita = lta.begin();
        while (ita != lta.end())
        {
            //cout << (*ita)._a1 << ":" << (*ita)._a2 << endl;
            // 特殊处理，本来应该是两个->才合理，为了可读性，省略了一个->
            cout << ita->_a1 << ":" << ita->_a2 << endl;
            cout << ita.operator->()->_a1 << ":" << ita.operator->()->_a2 << endl;

            ++ita;
        }
        cout << endl;
    }

    void test_list2()
    {
        list<int> lt;
        lt.push_back(1);
        lt.push_back(2);
        lt.push_back(3);
        lt.push_back(4);

        // insert以后迭代器不失效
        list<int>::iterator it = lt.begin();
        lt.insert(it, 10);
        *it += 100;

        print_container(lt);

        // erase以后迭代器失效
        // 删除所有的偶数
        it = lt.begin();
        while (it != lt.end())
        {
            if (*it % 2 == 0)
            {
                it = lt.erase(it);
            }
            else
            {
                ++it;
            }
        }

        print_container(lt);
    }

    void test_list3()
    {
        list<int> lt1;
        lt1.push_back(1);
        lt1.push_back(2);
        lt1.push_back(3);
        lt1.push_back(4);

        list<int> lt2(lt1);

        print_container(lt1);
        print_container(lt2);

        list<int> lt3;
        lt3.push_back(10);
        lt3.push_back(20);
        lt3.push_back(30);
        lt3.push_back(40);

        lt1 = lt3;
        print_container(lt1);
        print_container(lt3);
    }

    void func(const list<int>& lt)
    {
        print_container(lt);
    }

    void test_list4()
    {
        // 直接构造
        list<int> lt0({ 1,2,3,4,5,6 });
        // 隐式类型转换
        list<int> lt1 = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
        const list<int>& lt3 = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };

        func(lt0);
        func({ 1,2,3,4,5,6 });

        print_container(lt1);
        
        //auto il = { 10, 20, 30 };
    /*    initializer_list<int> il = { 10, 20, 30 };
        cout << typeid(il).name() << endl;
        cout << sizeof(il) << endl;*/
    }
}

2.2 list的反向迭代器

通过前面例子知道，反向迭代器的++就是正向迭代器的--，反向迭代器的--就是正向迭代器的++，
因此反向迭代器的实现可以借助正向迭代器，即：反向迭代器内部可以包含一个正向迭代器，对
正向迭代器的接口进行包装即可。

template<class Iterator>
class ReverseListIterator
{
    // 注意：此处typename的作用是明确告诉编译器，Ref是Iterator类中的类型，而不是静态
    成员变量
        // 否则编译器编译时就不知道Ref是Iterator中的类型还是静态成员变量
        // 因为静态成员变量也是按照 类名::静态成员变量名 的方式访问的
public:
    typedef typename Iterator::Ref Ref;
    typedef typename Iterator::Ptr Ptr;
    typedef ReverseListIterator<Iterator> Self;
public:
    //
    // 构造
    ReverseListIterator(Iterator it) : _it(it) {}
    //
    // 具有指针类似行为
    Ref operator*() {
        Iterator temp(_it);
        --temp;
        return *temp;
    }
    Ptr operator->() { return &(operator*()); }
    //
    // 迭代器支持移动
    Self& operator++() {
        --_it;
        return *this;
    }
    Self operator++(int) {
        Self temp(*this);
        --_it;
        return temp;
    }
    Self& operator--() {
        ++_it;
        return *this;
    }
    Self operator--(int)
    {
        Self temp(*this);
        ++_it;
        return temp;
    }
    //
// 迭代器支持比较
bool operator!=(const Self& l)const { return _it != l._it; }
bool operator==(const Self& l)const { return _it != l._it; }
Iterator _it;
};

3. list与vector的对比

vector与list都是STL中非常重要的序列式容器，由于两个容器的底层结构不同，导致其特性以及
应用场景不同，其主要不同如下：（vector与list的主要区别还是基于底层顺序表与链表的区别，对区别感兴趣的读者可以移步看笔者【初阶数据结构】顺序表与链表的比较（附题）这篇文章）
vectorlist底
层
结
构动态顺序表，一段连续空间带头结点的双向循环链表随
机
访
问支持随机访问，访问某个元素效率O(1)不支持随机访问，访问某个元素效率O(N)插
入
和
删
除任意位置插入和删除效率低，需要搬移元素，时间复杂度为O(N)，插入时有可能需要增容，增容：开辟新空间，拷贝元素，释放旧空间，导致效率更低任意位置插入和删除效率高，不需要搬移元素，时间复杂度为O(1)空
间
利
用
率底层为连续空间，不容易造成内存碎片，空间利用率高，缓存利用率高底层节点动态开辟，小节点容易造成内存碎片，空间利用率低，缓存利用率低迭
代
器原生态指针对原生态指针(节点指针)进行封装迭
代
器
失
效在插入元素时，要给所有的迭代器重新赋值，因为插入元素有可能会导致重新扩容，致使原来迭代器失效，删除时，当前迭代器需要重新赋值否则会失效插入元素不会导致迭代器失效，删除元素时，只会导致当前迭代器失效，其他迭代器不受影响使
用
场
景需要高效存储，支持随机访问，不关心插入删除效率大量插入和删除操作，不关心随机访问