首页 > 代码库 > 《STL源码剖析》---stl_slist.h阅读笔记
《STL源码剖析》---stl_slist.h阅读笔记
slist(single linked list)是单向链表。它不是STL的标准，它与标准list的主要不同在于迭代器。slist的迭代器是Forward iterator，而list的迭代器是Bidirectional iterator，所以slist有着更多的限制。从另一方面看，slist消耗空间更小，一些操作更快。由于slist是单向的，所以在查找迭代器的前一个结点时比较麻烦，要从头开始找。也就是说slist在头结点插入和删除，在其他位置操作代价都比较大。
G++ 2.91.57，cygnus\cygwin-b20\include\g++\stl_slist.h 完整列表
/*
* Copyright (c) 1997
* Silicon Graphics Computer Systems, Inc.
*
* Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software
* and its documentation for any purpose is hereby granted without fee,
* provided that the above copyright notice appear in all copies and
* that both that copyright notice and this permission notice appear
* in supporting documentation. Silicon Graphics makes no
* representations about the suitability of this software for any
* purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty.
*
*/
/* NOTE: This is an internal header file, included by other STL headers.
* You should not attempt to use it directly.
*/
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_SLIST_H
#define __SGI_STL_INTERNAL_SLIST_H
__STL_BEGIN_NAMESPACE
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma set woff 1174
#endif
// 单向结点的结构
struct __slist_node_base
{
__slist_node_base* next;
};
//全局函数：在prev_node后插入new_node
inline __slist_node_base* __slist_make_link(__slist_node_base* prev_node,
__slist_node_base* new_node)
{
new_node->next = prev_node->next;
prev_node->next = new_node;
return new_node;
}
//全局函数，找出某一个结点的前面的结点。由于是单向链表，需要从头往后找。
//找不到的话返回最后一个节点的next，即NULL
inline __slist_node_base* __slist_previous(__slist_node_base* head,
const __slist_node_base* node)
{
while (head && head->next != node) // 在單向串列中，只能採用循序搜尋法
head = head->next;
return head;
}
inline const __slist_node_base* __slist_previous(const __slist_node_base* head,
const __slist_node_base* node)
{
while (head && head->next != node)
head = head->next;
return head;
}
/*
把(before_first before_last]插入到pos后面，不包括before_first，包括before_last
(before_first before_last]在原有链表上移除
*/
inline void __slist_splice_after(__slist_node_base* pos,
__slist_node_base* before_first,
__slist_node_base* before_last)
{
//pos==before_first的话操作无意义（操作前后不变化）
//pos==before_last的话会形成环。难道不能形成环？
if (pos != before_first && pos != before_last) {
__slist_node_base* first = before_first->next;
__slist_node_base* after = pos->next;
//(before_first before_last]在原有链表上移除
before_first->next = before_last->next;
//插入到pos后面
pos->next = first;
before_last->next = after;
}
}
//单向链表反转，反转node后面的结点（包括node）反转后node为尾结点
inline __slist_node_base* __slist_reverse(__slist_node_base* node)
{
__slist_node_base* result = node;
node = node->next;
result->next = 0;//node成为尾结点了
/*非递归反转单向链表。维护两个指针node和result，node在前，result在后
node->next = result;使两个结点反转。依次移动指针直到末尾。
*/
while(node) {
__slist_node_base* next = node->next;
node->next = result;//反转
//下面两步完成指针后移
result = node;
node = next;
}
return result;
}
// 单向链表结点的结构。继承了__slist_node_base，其中有next指针
//next指针是__slist_node_base*类型，基类指针可以指向派生类对象
template <class T>
struct __slist_node : public __slist_node_base
{
T data;
};
//单向链表的迭代器的基类
struct __slist_iterator_base
{
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef forward_iterator_tag iterator_category; // 注意，是单向的
__slist_node_base* node; // 指向结点的指针
//构造函数，用指针类初始化
__slist_iterator_base(__slist_node_base* x) : node(x) {}
//迭代器前进一个位置
void incr() { node = node->next; }
//判断迭代器是否相等
bool operator==(const __slist_iterator_base& x) const {
return node == x.node;
}
bool operator!=(const __slist_iterator_base& x) const {
return node != x.node;
}
};
//单向链表的迭代器的派生类。派生类没有再定义数据成员，只是实现了几个
//成员函数。
template <class T, class Ref, class Ptr>
struct __slist_iterator : public __slist_iterator_base
{
typedef __slist_iterator<T, T&, T*> iterator;
typedef __slist_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
typedef __slist_iterator<T, Ref, Ptr> self;
typedef T value_type;
typedef Ptr pointer;
typedef Ref reference;
typedef __slist_node<T> list_node;
//以下几个构造函数都是通过调用基类的构造函数来初始化的
//用指针来初始化，指针类型有转换
__slist_iterator(list_node* x) : __slist_iterator_base(x) {}
// 默认构造函数
__slist_iterator() : __slist_iterator_base(0) {}
//复制构造函数
__slist_iterator(const iterator& x) : __slist_iterator_base(x.node) {}
reference operator*() const { return ((list_node*) node)->data; }
#ifndef __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR
pointer operator->() const { return &(operator*()); }
#endif /* __SGI_STL_NO_ARROW_OPERATOR */
//前进，没有后退
self& operator++()
{
incr();
return *this;
}
self operator++(int)
{
self tmp = *this;
incr();
return tmp;
}
};
#ifndef __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION
inline ptrdiff_t*
distance_type(const __slist_iterator_base&)
{
return 0;
}
inline forward_iterator_tag
iterator_category(const __slist_iterator_base&)
{
return forward_iterator_tag();
}
template <class T, class Ref, class Ptr>
inline T*
value_type(const __slist_iterator<T, Ref, Ptr>&) {
return 0;
}
#endif /* __STL_CLASS_PARTIAL_SPECIALIZATION */
//全局函数，计算node结点到尾结点的距离，如果node是头结点，就是计算slist长度
inline size_t __slist_size(__slist_node_base* node)
{
size_t result = 0;
for ( ; node != 0; node = node->next)
++result; // 累計
return result;
}
// 单向链表，默认使用alloc空间配置器
template <class T, class Alloc = alloc>
class slist
{
public:
typedef T value_type;
typedef value_type* pointer;
typedef const value_type* const_pointer;
typedef value_type& reference;
typedef const value_type& const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef __slist_iterator<T, T&, T*> iterator;
typedef __slist_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
private:
typedef __slist_node<T> list_node;
typedef __slist_node_base list_node_base;
typedef __slist_iterator_base iterator_base;
typedef simple_alloc<list_node, Alloc> list_node_allocator;
//创建一个结点，用x初始化该结点
static list_node* create_node(const value_type& x) {
list_node* node = list_node_allocator::allocate(); // 配置空間
__STL_TRY {
construct(&node->data, x); // 在空间上构建元素
node->next = 0;
}
//commit or rollback
__STL_UNWIND(list_node_allocator::deallocate(node));
return node;
}
static void destroy_node(list_node* node) {
destroy(&node->data); // 析构
list_node_allocator::deallocate(node); // 释放空间
}
//用n个值为x的结点初始化链表
void fill_initialize(size_type n, const value_type& x) {
head.next = 0;//头结点归零
__STL_TRY {
_insert_after_fill(&head, n, x);
}
__STL_UNWIND(clear());
}
//用一段元素初始化链表
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
void range_initialize(InputIterator first, InputIterator last) {
head.next = 0;
__STL_TRY {
_insert_after_range(&head, first, last);
}
__STL_UNWIND(clear());
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void range_initialize(const value_type* first, const value_type* last) {
head.next = 0;
__STL_TRY {
_insert_after_range(&head, first, last);
}
__STL_UNWIND(clear());
}
void range_initialize(const_iterator first, const_iterator last) {
head.next = 0;
__STL_TRY {
_insert_after_range(&head, first, last);
}
__STL_UNWIND(clear());
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
private:
list_node_base head; // 头结点，注意：它不是指针
public:
slist() { head.next = 0; }
//构造函数
slist(size_type n, const value_type& x) { fill_initialize(n, x); }
slist(int n, const value_type& x) { fill_initialize(n, x); }
slist(long n, const value_type& x) { fill_initialize(n, x); }
//value_type()说明要支持默认构造函数
explicit slist(size_type n) { fill_initialize(n, value_type()); }
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
slist(InputIterator first, InputIterator last) {
range_initialize(first, last);
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
slist(const_iterator first, const_iterator last) {
range_initialize(first, last);
}
slist(const value_type* first, const value_type* last) {
range_initialize(first, last);
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
//用一个链表来初始化本链表
slist(const slist& L) { range_initialize(L.begin(), L.end()); }
//用链表L给本链表赋值
slist& operator= (const slist& L);
//析构
~slist() { clear(); }
public:
//begin()是返回指向第一个结点的迭代器，head对外不可见
iterator begin() { return iterator((list_node*)head.next); }
const_iterator begin() const { return const_iterator((list_node*)head.next);}
//end返回空迭代器，即最后一个结点的下一个位置
iterator end() { return iterator(0); }
const_iterator end() const { return const_iterator(0); }
//slist大小
size_type size() const { return __slist_size(head.next); }
//无意义吧？
size_type max_size() const { return size_type(-1); }
bool empty() const { return head.next == 0; }
//两个slist互换，只是交换head的next指针而已
void swap(slist& L)
{
list_node_base* tmp = head.next;
head.next = L.head.next;
L.head.next = tmp;
}
public:
//友元函数
friend bool operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS(const slist<T, Alloc>& L1,
const slist<T, Alloc>& L2);
public:
// 取头部元素
reference front() { return ((list_node*) head.next)->data; }
const_reference front() const { return ((list_node*) head.next)->data; }
//插入元素，注意：这是在头部插入元素
void push_front(const value_type& x) {
__slist_make_link(&head, create_node(x));
}
// 注意，沒有 push_back()
//从头部取走元素（删除）。
void pop_front() {
list_node* node = (list_node*) head.next;
//没有判断node是否为空指针
head.next = node->next;
destroy_node(node);
}
//找pos前面的迭代器
iterator previous(const_iterator pos) {
return iterator((list_node*) __slist_previous(&head, pos.node));
}
const_iterator previous(const_iterator pos) const {
return const_iterator((list_node*) __slist_previous(&head, pos.node));
}
//在pos后面插入元素（一个或多个）
private:
list_node* _insert_after(list_node_base* pos, const value_type& x) {
return (list_node*) (__slist_make_link(pos, create_node(x)));
}
void _insert_after_fill(list_node_base* pos,
size_type n, const value_type& x) {
for (size_type i = 0; i < n; ++i)
pos = __slist_make_link(pos, create_node(x));
}
//在pos后面插入一段元素
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InIter>
void _insert_after_range(list_node_base* pos, InIter first, InIter last) {
while (first != last) {
pos = __slist_make_link(pos, create_node(*first));
++first;
}
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void _insert_after_range(list_node_base* pos,
const_iterator first, const_iterator last) {
while (first != last) {
pos = __slist_make_link(pos, create_node(*first));
++first;
}
}
void _insert_after_range(list_node_base* pos,
const value_type* first, const value_type* last) {
while (first != last) {
pos = __slist_make_link(pos, create_node(*first));
++first;
}
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
//删除pos的下一个元素，并返回新的下一个元素
list_node_base* erase_after(list_node_base* pos) {
list_node* next = (list_node*) (pos->next); // 下一个元素
list_node_base* next_next = next->next; // 下下个元素
pos->next = next_next; // 串接
destroy_node(next); // 刪除
return next_next; // 返回
}
//删除(before_first last_node)，不包括这两个结点
list_node_base* erase_after(list_node_base* before_first,
list_node_base* last_node) {
list_node* cur = (list_node*) (before_first->next);
while (cur != last_node) {
list_node* tmp = cur;
cur = (list_node*) cur->next;
destroy_node(tmp);
}
before_first->next = last_node;
return last_node;
}
public:
//在pos后面插入一个或者多个或者一段元素
iterator insert_after(iterator pos, const value_type& x) {
return iterator(_insert_after(pos.node, x));
}
iterator insert_after(iterator pos) {
return insert_after(pos, value_type());
}
void insert_after(iterator pos, size_type n, const value_type& x) {
_insert_after_fill(pos.node, n, x);
}
void insert_after(iterator pos, int n, const value_type& x) {
_insert_after_fill(pos.node, (size_type) n, x);
}
void insert_after(iterator pos, long n, const value_type& x) {
_insert_after_fill(pos.node, (size_type) n, x);
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InIter>
void insert_after(iterator pos, InIter first, InIter last) {
_insert_after_range(pos.node, first, last);
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void insert_after(iterator pos, const_iterator first, const_iterator last) {
_insert_after_range(pos.node, first, last);
}
void insert_after(iterator pos,
const value_type* first, const value_type* last) {
_insert_after_range(pos.node, first, last);
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
//在pos前面插入元素。在插入之前首先要找到pos前面的结点
iterator insert(iterator pos, const value_type& x) {
return iterator(_insert_after(__slist_previous(&head, pos.node), x));
}
iterator insert(iterator pos) {
return iterator(_insert_after(__slist_previous(&head, pos.node),
value_type()));
}
void insert(iterator pos, size_type n, const value_type& x) {
_insert_after_fill(__slist_previous(&head, pos.node), n, x);
}
void insert(iterator pos, int n, const value_type& x) {
_insert_after_fill(__slist_previous(&head, pos.node), (size_type) n, x);
}
void insert(iterator pos, long n, const value_type& x) {
_insert_after_fill(__slist_previous(&head, pos.node), (size_type) n, x);
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InIter>
void insert(iterator pos, InIter first, InIter last) {
_insert_after_range(__slist_previous(&head, pos.node), first, last);
}
#else /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void insert(iterator pos, const_iterator first, const_iterator last) {
_insert_after_range(__slist_previous(&head, pos.node), first, last);
}
void insert(iterator pos, const value_type* first, const value_type* last) {
_insert_after_range(__slist_previous(&head, pos.node), first, last);
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
public:
//擦除pos后面的元素（一个或多个）
iterator erase_after(iterator pos) {
return iterator((list_node*)erase_after(pos.node));
}
iterator erase_after(iterator before_first, iterator last) {
return iterator((list_node*)erase_after(before_first.node, last.node));
}
iterator erase(iterator pos) {
return (list_node*) erase_after(__slist_previous(&head, pos.node));
}
//擦出一段元素
iterator erase(iterator first, iterator last) {
return (list_node*) erase_after(__slist_previous(&head, first.node),
last.node);
}
//设置slist的大小，初始化为x或默认值T()（要支持默认构造函数）
void resize(size_type new_size, const T& x);
void resize(size_type new_size) { resize(new_size, T()); }
void clear() { erase_after(&head, 0); }
public:
//把[before_first + 1, before_last + 1)添加到pos后面。时间复杂度为O(n)
void splice_after(iterator pos,
iterator before_first, iterator before_last)
{
if (before_first != before_last)
__slist_splice_after(pos.node, before_first.node, before_last.node);
}
//在pos后面插入prev
void splice_after(iterator pos, iterator prev)
{
__slist_splice_after(pos.node, prev.node, prev.node->next);
}
// Linear in distance(begin(), pos), and linear in L.size().
//在pos前面插入slist L
void splice(iterator pos, slist& L) {
if (L.head.next)
__slist_splice_after(__slist_previous(&head, pos.node),
&L.head,
__slist_previous(&L.head, 0));
}
// Linear in distance(begin(), pos), and in distance(L.begin(), i).
//在pos前面插入slist L的一段元素(L.begin(), i)
void splice(iterator pos, slist& L, iterator i) {
__slist_splice_after(__slist_previous(&head, pos.node),
__slist_previous(&L.head, i.node),
i.node);
}
// Linear in distance(begin(), pos), in distance(L.begin(), first),
// and in distance(first, last).
//在pos前面插入slist L的一段元素(first, last)
void splice(iterator pos, slist& L, iterator first, iterator last)
{
if (first != last)
__slist_splice_after(__slist_previous(&head, pos.node),
__slist_previous(&L.head, first.node),
__slist_previous(first.node, last.node));
}
public:
//反转
void reverse() { if (head.next) head.next = __slist_reverse(head.next); }
//移除值为val的元素
void remove(const T& val);
void unique();
void merge(slist& L);
void sort();
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class Predicate> void remove_if(Predicate pred);
template <class BinaryPredicate> void unique(BinaryPredicate pred);
template <class StrictWeakOrdering> void merge(slist&, StrictWeakOrdering);
template <class StrictWeakOrdering> void sort(StrictWeakOrdering comp);
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
};
template <class T, class Alloc>
slist<T, Alloc>& slist<T,Alloc>::operator=(const slist<T, Alloc>& L)
{
if (&L != this) {//防止自身赋值
list_node_base* p1 = &head;
list_node* n1 = (list_node*) head.next;
const list_node* n2 = (const list_node*) L.head.next;
while (n1 && n2) {//前面的公共长度部分用值赋值
n1->data = http://www.mamicode.com/n2->data;>
声明：以上内容来自用户投稿及互联网公开渠道收集整理发布，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任，若内容有误或涉及侵权可进行投诉： 投诉/举报 工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。