[C/C++ -STL]list使用及vector和list迭代器失效问题比较

一、List认识介绍
什么是list

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

这是文档给出的定义
所以什么是List？

List是序列容器，允许在序列中的任意位置执行固定时间的插入和擦除操作，并在两个方向上进行迭代。
它们与forward_list非常相似：主要区别在于forward_list对象是单链表，因此它们只能向前迭代，以换取更小和更高效
与其他基本标准序列容器（array、vector和deque）相比，链表在容器内任何位置插入、提取和移动元素（已获得迭代器）以及在大量使用这些元素的算法（如排序算法）中通常表现得更好
与其他序列容器相比，list和 forward_list的主要缺点是，它们无法通过位置直接访问元素；例如，要访问列表中的第六个元素，必须从已知位置（如开始或结束）迭代到该位置，这需要在这些位置之间的距离上花费线性时间。它们还消耗一些额外的内存来保持与每个元素相关联的链接信息（这可能是小型元素的大型列表的一个重要因素）。
List文档介绍

二、List结构介绍

List容器实现为双链接链表；双链接链表可以将它们包含的每个元素存储在不同的、不相关的存储位置。在内部，顺序是通过与每个元素的关联来保持的，这些元素是指向它前面的元素的链接和指向它后面的元素的链接。

三、List的使用
3.1 list的构造

list() 构造空的list
list (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 (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<int> l;
	list<int> li(7,0);
	list<int> v(li);
	list<int>v1(li.begin(), li.end());
	for (auto o : v) {
		cout << 0 << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto o : li) {
		cout << 0 << " ";
	}
	cout << endl;

l调用无参构造new一个空对象，
li调用有参构造new一个初始化n个var参数的有参对象，
v通过拷贝构造函数将里中的数据拷贝到自己内存中，
v1用li的[begin(), end()）左闭右开的区间构初始化自己。
3.2 list的迭代器

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

因为list的内存空间不是连续的，但是每个节点都保存了上一个节点和下一个节点的地址所以list在使用迭代器时first指向第一个节点的位置，因为保存了上一个节点和下一个节点的地址所以++和–都是取这个节点所指向的下一个或上一个节点的地址就行了

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

3.4 list capacity

empty 检测list是否为空，是返回true，否则返回false
size 返回list中有效节点的个数

	list<int> l;
	list<int> li(7);


	std::cout << l.empty() << endl;
	std::cout << li.empty() << endl;

	std::cout << l.size() << endl;
	std::cout << li.size() << endl;

因为l是调用无参构造new一个空对象所以empty为1，size()为1
li用7个var是初始化的有参构造所以empty为0，size()为7
3.5 list element access

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

	list<int> l;
	list<int> li(7);


	std::cout << li.front() << endl;
	std::cout << li.back() << endl;

front就是双链表第一个节点的地址，
back就是双链表最后一个节点的地址

3.6 list modifiers

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<int> l(4,2);
	list<int> li(6,1);
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.push_front(5);

	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.pop_front();
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.push_back(2);
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.pop_back();
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.insert(li.begin(), 3);
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.erase(li.begin());
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	l.swap(li);
	for (auto o : l) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;
	li.clear();
	for (auto o : li) {
		std::cout << o << " ";
	}std::cout << endl;

初始化li为6个1，l为4个2push_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 begin() 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
3.7 list的迭代器失效

list<int> l(4,2);
	list<int> li(6,1);
	li.push_back(10);
	li.push_back(30);
	li.push_back(40);
	li.push_back(50);
	
	auto it = find(li.begin(), li.end(), 10);
	li.erase(it);
	cout << *it << endl;

在输出*it为什么会报错？

因为在把pos删除后这个节点会释放pos会变成野指针，所以在输出pos会报错为无效参数。
那么在insert()插入数据时会迭代器会失效吗？
答案是不会的因为在list不像vector内存空间是连续的在insert()时如果空间不够时会开辟新空间，释放老空间，因为pos指向
老空间所以pos就会失效。而list的能存空间不是连续的在nsert()时不会开辟新空间，只会为新节点开辟新空间让他指向pos的前一个节点和pos节点，所以没有空间的释放就没有迭代器的失效

vector底层是物理连续数组。可能扩容。导致野指针问题。不扩容，挪动数据，也导致pos 意义变了。
list是一个个独立节点，在pos前边新增一个节点pos还是指向这个节点。不会变成一个，意义没变。