C++/STL/forward list

維基教科書,自由的教學讀本
< C++
跳至導覽 跳至搜尋

<forward_list> 是自b:C++11標準開始,b:C++標準程式庫中的一個b:頭文件,定義了b:C++標準中單鍊表序列容器的類模板前向鍊表(forward_list)。

單鍊表(singly linked list)存儲所包含的每個成員在不同、不相關的位置;順序保持是通過關聯每個成員與其在序列中的下一個成員。由於只有指向下一個表項的連結,因此具有插入、刪除表項速度快、消耗內存空間少的特點。但只能向前遍歷。

與之不同,std::list是雙向鍊表,每個成員保持指向下一項與前一項的兩個指針,因此可以雙向遍歷,但消耗內存空間更多,插入或刪除成員時的速度稍慢。

與其他b:C++標準程式庫中的序列容器(array、vector、deque)相比,forward_list在容器內任意位置的成員的插入、提取(extracting)、移動、刪除操作的速度更快,因此被廣泛用於排序算法。

前向鍊表(以及std::list)的主要缺點是不能在常量時間內隨機訪問任意成員,對成員的訪問需要線性時間代價;以及存儲連結信息需要消耗內存,特別是當包含大量的小規模成員時。std::forward_list處於效率考慮,有意不提供size()成員函數。獲取std::forward_list所包含的成員個數需要用std::distance(_begin,_end)算法。

模板類[編輯]

template < class T, class Alloc = allocator<T> > class forward_list;

成員類型[編輯]

成員類型 定義 注釋
value_type 第一個模板參數(T)
allocator_type 第二個模板參數(Alloc) 缺省allocator<value_type>
reference value_type&
const_reference const value_type&
pointer allocator_traits<allocator_type>::pointer 對於缺省分配器為value_type*
const_pointer allocator_traits<allocator_type>::const_pointer 對於缺省分配器為const value_type*
iterator 指向value_type的前向疊代器 可轉換為const_iterator
const_iterator 指向const value_type的前向疊代器
difference_typ 有符號的整形,即iterator_traits<iterator>::difference_type 通常為 ptrdiff_t
size_type 可表示difference_type的任何非負值的無符號整形 通常為size_t

成員函數[編輯]

  • (constructor) 構造函數
  • (destructor) 析構函數
  • operator= 拷貝賦值運算符、移動賦值運算符、初始化器運算符
  • 疊代器
    • before_begin 返回開始位置之前的疊代器
    • begin 返回指向開始位置的疊代器
    • end 返回指向結束位置的疊代器
    • cbefore_begin 返回開始位置之前的const疊代器
    • cbegin 返回指向開始位置的const疊代器
    • cend 返回指向結束位置的const疊代器
  • 容量Capacity
    • empty 測試容器是否為空
    • max_size 返回容器的可能允許的最大容量
  • 成員訪問(Element access)
    • front 返回第一個成員的引用
  • 修改器(Modifier)
    • assign 賦值替換全部內容
    • emplace_front 在鍊表頭部原位構造新的成員並插入到鍊表最開始處
    • push_front 在鍊表頭部插入元素,使用拷貝語義或移動語義
    • pop_front 刪除鍊表頭部元素
    • emplace_after 在當前位置的尾方向原位插入元素
    • insert_after 在當前位置的尾方向插入成員,可譯為拷貝語義、移動語義、值被插入多次、插入一個序列、插入初始化器的內容
    • erase_after 在當前位置的尾方向的下一個成員或子序列被刪除
    • swap 交換兩個鍊表的內容
    • resize 改變鍊表的容量
    • clear 清空鍊表的內容
  • 操作(Operation)
    • splice_after 把另一個鍊表的單個成員、或子序列、或整個序列,移動插入到當前鍊表指定位置之後
    • remove 刪除(析構)具有特定內容的成員
    • remove_if 刪除使謂詞為真的成員
    • unique 刪除與序列中前一個成員相等(或者二元謂詞為真)的成員。特別適用於排序後鍊表
    • merge 兩個已經有序的鍊表做有序合併
    • sort 對一個鍊表的成員做穩定排序,要求是strict weak ordering謂詞[1]
    • reverse 把一個鍊表所有成員逆序
  • 觀察器(Observer)

重載的非成員函數模板[編輯]

  • 比較兩個前向鍊表的關係運算符函數模板
    • bool operator==(lhs, rhs),兩個鍊表的對應成員兩兩比較
    • bool operator!=(lhs, rhs)
    • bool operator<(lhs, rhs),兩個鍊表的對應成員做詞典(lexicographical)比較
    • bool operator>(lhs, rhs)
    • bool operator<=(lhs, rhs)
    • bool operator>=(lhs, rhs)
  • swap (lhs, rhs)

參考文獻[編輯]

頁面Template:ReflistH/styles.css沒有內容。

  1. 見 Effective STL 條款21:
    • Strict: pred (X, X) is always false.
    • Weak: If ! pred (X, Y) && !pred (Y, X), X==Y.
    • Ordering: If pred (X, Y) && pred (Y, Z), then pred (X, Z).