【C/C++】STL——深度剖析list容器
内容专栏： C/C++编程
本文概括：list的介绍与使用、深度剖析及模拟实现。
本文作者： 阿四啊
发布时间：2023.10.12
一、list的介绍与使用
1.1 list的介绍
cpluplus网站中有关list的介绍 list的文档介绍
list是可以在常数范围内在任意位置进行插入和删除的序列式容器，并且该容器可以前后双向迭代。list的底层是双向链表结构，双向链表中每个元素存储在互不相关的独立节点中，在节点中通过指针指向其前一个元素和后一个元素。list与forward_list非常相似：最主要的不同在于forward_list是单链表，只能朝前迭代，已让其更简单高效。- 与其他的序列式容器相比(
array，vector，deque)，list通常在任意位置进行插入、移除元素的执行效率更好。 - 与其他序列式容器相比，
list和forward_list最大的缺陷是不支持任意位置的随机访问，比如：要访问list的第6个元素，必须从已知的位置(比如头部或者尾部)迭代到该位置，在这段位置上迭代需要线性的时间开销；list还需要一些额外的空间，以保存每个节点的相关联信息(对于存储类型较小元素的大list来说这可能是一个重要的因素)
1.2 list的使用
list中的接口也比较多，此处的学习也是类似，只需要掌握如何正确的使用，然后再去深入研究底层的原理，已达到可扩展的能力。以下为list要学习的常用接口。
1.2.1 list的构造
| 构造函数constructor | 接口说明 |
|---|---|
| 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() | 无参构造list |
| list (const list& x) | 拷贝构造函数 |
template list (InputIterator first, InputIterator last） |
用[first，last)区间的元素构造list |
以下为list的四种构造方式。我们通常使用迭代器遍历访问list，由于list是一种双向链表，不支持随机访问，所以不能像数组一样使用[]操作符来访问元素。
代码演示：
#include
#include1.2.2 list iterator的使用
此处，大家可暂时将迭代器理解为一个指针（有关于迭代器我们还会在后面章节讲解到），该指针指向list中的某个节点。
| 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 |
注意⚠️：
- begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动
- 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。
代码演示：
// 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 test_list2()
{
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::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::reverse_iterator rit = l.rbegin();
auto rit = l.rbegin();
while (rit != l.rend())
{
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
}
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false |
| size | 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 |
| resize | 改变size |
代码演示：
// list插入和删除
// push_back/pop_back/push_front/pop_front
void test_list3()
{
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 test_list4()
{
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 test_list5()
{
// 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;
}
1.2.6 operations
| 函数声明 | 接口说明 |
|---|---|
| splice | 将元素从一个list转移到另一个list |
| remove | 删除具体值元素 |
| unique | 删除重复值元素 |
| merge | 合并排序列表 |
| sort | 对list容器中的元素进行排序 |
| reverse | 逆置元素 |
对于sort的成员函数大家可能有疑问了，算法库里面不是有sort吗？为什么自己还需要另外实现一个sort呢？
这里我们就需要讲解一下迭代器的分类问题了，iterator 按功能上分为const修饰的正反向迭代器与非const修饰的正反向迭代器，按性质上分为单向迭代器、双向迭代器、随机迭代器。
简单来说，单向迭代器支持++，常见的容器有单链表、哈希表。双向迭代器支持++/--，常见的容器有双向链表、红黑树(map/set)，随机迭代器支持++/--/+/-，常见的容器有vector、string、deque
观察算法库里的sort，按形参说明就需要传入随机迭代器，但是list容器的底层迭代器属于双向迭代器，所以，这里对于list的sort得自己写一个成员函数。
以下简单写一些操作接口，稍微感受一下即可。
代码演示：
void test_list6()
{
list<int> l1;
l1.push_back(1);
l1.push_back(2);
l1.push_back(3);
l1.push_back(4);
l1.push_back(5);
list<int>::iterator it = l1.begin();
while (it != l1.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
l1.reverse();
it = l1.begin();
while (it != l1.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
//sort(l1.begin(), l1.end()); error
l1.sort();
it = l1.begin();
while (it != l1.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
list<int> l2;
l2.push_back(1);
l2.push_back(2);
l2.push_back(3);
l2.push_back(5);
l2.push_back(2);
l2.push_back(6);
l2.push_back(7);
l2.push_back(6);
for (auto e: l2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
l2.sort();
l2.unique();//对于不连续重复元素并不能达到去重效果，需要先进行排序
for (auto e : l2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
l2.remove(3); //删除容器中指定的元素
for (auto e : l2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
void test_list7()
{
list<int> mylist1, mylist2;
list<int>::iterator it;
// set some initial values:
for (int i = 1; i <= 4; ++i)
mylist1.push_back(i); // mylist1: 1 2 3 4
for (int i = 1; i <= 3; ++i)
mylist2.push_back(i * 10); // mylist2: 10 20 30
it = mylist1.begin();
++it; // points to 2
cout << "mylist1:";
for (auto e : mylist1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "mylist2:";
for (auto e : mylist2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "----------------------------------------" << endl;
mylist1.splice(it, mylist2); // mylist1: 1 10 20 30 2 3 4
// mylist2 (empty)
// "it" still points to 2 (the 5th element)
cout << "mylist1:";
for (auto e : mylist1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "mylist2:";
for (auto e : mylist2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "----------------------------------------" << endl;
mylist2.splice(mylist2.begin(), mylist1, it);
// mylist1: 1 10 20 30 3 4
// mylist2: 2
// "it" is now invalid.
cout << "mylist1:";
for (auto e : mylist1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "mylist2:";
for (auto e : mylist2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "----------------------------------------" << endl;
mylist2.splice(mylist2.end(), mylist1, mylist1.begin(), mylist1.end());
//mylist1:
//mylist2:2 1 10 20 30 3 4
cout << "mylist1:";
for (auto e : mylist1)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << "mylist2:";
for (auto e : mylist2)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
1.3 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(实际迭代器并不一定是原生态指针，在后面模拟实现list我们会了解，其实是进行封装了的iterator)，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，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); error
it = l.erase(it);
++it;
}
}
二、list的模拟实现
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 list_node 节点类
首先我们还是命令一个MyList的空间，以表示与库里面的list进行区分。
首先使用struct封装每一个list的节点，因为里面的前驱_prev与后继_next到时候在外面使用时，需要进行外部访问，所以我们将list_node封装为struct，默认的限定符为public.
namespace MyList
{
//list节点类
template<class T>
struct list_node
{
T _data;
list_node<T>* _next;
list_node<T>* _prev;
list_node(const T& val = T())
:_data(val)
, _next(nullptr)
, _prev(nullptr)
{}
};
}
2.2 list的框架
因为有过数据结构链表的基础，这里多的细节不给大家详细介绍，list给一个头节点指针_head即可，有的版本也会给定一个_size，用来记录链表的节点个数。
写一个empty_init函数，表示空list的初始化工作，构造函数直接调用它，为什么不直接写到构造函数中，这在后面其他地方也会用到。
对于push_back尾插一个节点元素，我们不再像C语言那样写一个创建节点的函数，而这里我们可以直接new一个Node，节点类会去调用它的构造函数，然后链接到list的最后一个节点，双链表中，头节点的前驱指针_head->_prev指向的就是最后一个节点。另外，每每插入一个节点，_size++一下。
template<class T>
class list
{
typedef list_node<T> Node;
public:
void empty_init()
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
}
list()
{
empty_init();
}
void push_back(const T& val)
{
Node* tail = _head->_prev;
Node* newnode = new Node(val);
newnode->_prev = tail;
tail->_next = newnode;
newnode->_next = _head;
_head->_prev = newnode;
_size++;
}
size_t size()
{
return _size;
}
private:
Node* _head;
size_t _size;
};
2.3 list迭代器
我们思考一下，链表是怎么访问的呢？可以像string、vector一样使用访问操作符[]吗？，答案是，当然不能，因为string、vector在内存空间中数据是连续存储的，而list是利用内存中大量的空间内存碎片，使用指针连接而成，那么此时我们就需要用迭代器来访问了，迭代器该怎么写呢？难道可以像string、vector一样用原生指针表示吗，答案依旧不行，也正是因为list是非连续的内存存储结构，使用原生指针作为迭代器会导致一些错误的内存访问，这会导致程序崩溃或一些未定义行为，因为C语言学过，指针是涉及到算术运算的，因此，对于涉及到指针行为，我们需要进行封装迭代器！
这里大家可以简单查看一些stl库里面的list的头文件，它的封装是如何命名与书写的，文件已经上传到我的资源，点击访问-> 资源下载
库中将迭代器类命名为__list_iterator
我们将__list_iterator作为list迭代器实现的类，以下简称迭代器类，为了在类里面方便使用，我们将节点类list_node typedef 为 Node，迭代器类里面，我们只有一个_node指针成员，构造函数参数当然也为Node*类型。
我们目的是将iterator封装，通过迭代器访问list的每一个元素，那么也就是达到和string、vector一样统一的访问效果，如以下图中表示：
图中的++、*、!=等等就是指针的一些行为。前面我们说过，list属于双向迭代器，有++，也有--操作，接下来我们就需要用到operator操作符重载，在日期类，我们就实现过前置++与后置++，有无一个int参数，构成他们之间的函数重载，前置++返回自增之后的值，后置++返回自增之前的值，提前将*this存储即可，前置--与后置--操作类似，我就不多赘述了。
_node = _node->_next：指针指向下一个节点。
_node = _node->_prev：指针指向前一个节点。
_node->_data:拿到迭代器指向的元素。
template<class T>
struct __list_iterator
{
typedef list_node<T> Node;
typedef __list_iterator Self;
Node* _node;
__list_iterator(Node* node)
{
_node = node;
}
Self& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}
//后置++的重载,需要给定一个参数以区分前置++
Self operator++(int)
{
Self tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}
Self& operator--()
{
_node = _node->_prev;
return *this;
}
Self operator--(int)
{
Self tmp(*this);
_node = _node->_prev;
return tmp;
}
T& operator*()
{
return _node->_data;
}
//当前迭代器对象的_node与s迭代器对象的_node进行比较
bool operator!=(const Self& s)
{
return _node != s._node;
}
bool operator==(const Self& s)
{
return _node == s._node;
}
};
到这，我们可以继续编写list类。
前面说过，我们在使用的时候，注意到了list还是涉及到迭代器失效的问题，特别是erase删除数据之后，迭代器指向的节点无效。在网站标准文档中还是给出了返回一个iterator值，规避方法就是在下一次使用前，必须先给其赋值。
库中insert返回值说明：
库中erase返回值说明：
list中beign与end的指向：
template<class T>
class list
{
typedef list_node<T> Node;
public:
typedef __list_iterator<T> iterator;
void empty_init()
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
}
list()
{
empty_init();
}
~list()
{
clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}
iterator begin()
{
//return iterator(_head->_next);
return _head->_next;
}
iterator end()
{
return _head;
}
void push_back(const T& val)
{
/*Node* tail = _head->_prev;
Node* newnode = new Node(val);
newnode->_prev = tail;
tail->_next = newnode;
newnode->_next = _head;
_head->_prev = newnode;*/
insert(end(), val);
}
void push_front(const T& val)
{
insert(begin(), val);
}
void pop_front()
{
erase(begin());
}
void pop_back()
{
erase(end()--);
}
void clear()
{
iterator it = begin();
while (it != end())
{
it = erase(it);
it++;
}
}
iterator insert(iterator pos, const T& val)
{
Node* cur = pos._node;
Node* newnode = new Node(val);
// cur->prev newnode cur
cur->_prev->_next = newnode;
newnode->_prev = cur->_prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
_size++;
return iterator(newnode);
}
iterator erase(iterator pos)
{
Node* cur = pos._node;
Node* prev = cur->_prev;
Node* next = cur->_next;
delete cur;
_size--;
return iterator(next);
}
size_t size()
{
return _size;
}
private:
Node* _head;
size_t _size;
};
测试：
void test_list1()
{
list<int>lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
list<int>::iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
lt.insert(lt.begin(), 20);
it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
打印结果：
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20 1 2 3 4 5
在这里我们并不好实现const类型的迭代器，并不是简单的const iterator，原因为何，待会需要结合其他知识说明。
2.4 拷贝构造与赋值重载
list的拷贝构造函数写法有许多种，这里给出简单通俗的方式，先调用empty_init()函数，使用范围for循环，给对象的每一个元素进行push_back即可，注意我们没有写const类型的迭代器，因此这里暂时去掉const，至于const类型的迭代器我们待会讲解。
list的赋值重载函数，我们可以复用写好的拷贝构造，使用现代写法，让编译器代替我们打工
//参数使用const修饰编译不通过，因为范围for，底层是利用了const的类型器，而我们没有实现const类型的
//iterator，const对象访问非const对象就会出现权利的放大，编译出错
//list(const list& lt)
list(list<T>& lt)
{
empty_init();
for (auto e : lt)
{
push_back(e);
}
}
lt1 = lt2
//list& operator=(const list& lt)
//{
// //传统写法
// if (*this != lt)
// {
// clear();
// for (auto e : lt)
// {
// push_back(e);
// }
// }
// return *this;
//}
void swap(const list<T>& lt)
{
std::swap(_head, lt._head);
std::swap(_size, lt._size);
}
//lt1 = lt2
list<T>& operator=(list<T> lt)
{
//现代写法
swap(lt);
return *this;
}
测试：
void test_list2()
{
list<int>lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
lt.push_back(5);
list<int>::iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
list<int>lt1(lt);
list<int>::iterator it1 = lt1.begin();
while (it1 != lt1.end())
{
cout << *it1 << " ";
it1++;
}
cout << endl;
}
打印结果：
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
2.5 list中存储自定义类型
若在list节点中存储自定义类型，通过直接用*it的方式去访问自定义类型中的数据会报错，究竟为什么呢？
其实和vector一样，编译器并不知道你要以哪种方式去打印，是元素之间添加空格呢还是冒号分隔还是换行呢？并不清楚，你只能自己对于每个自定义类型中的数据进行处理操作。
错误示范：
//像vector一样，对自定义类型本身不支持流插入
//所以在test_list3中使用<<访问会出错
struct A
{
A(int a = 0,int b = 0)
:_a(a)
,_b(b)
{}
int _a;
int _b;
};
void test_list3()
{
list<A> lt;
lt.push_back(A(1, 2));
lt.push_back(A(2, 3));
lt.push_back(A(3, 4));
list<A>::iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
// error C2679: 二元“<<”: 没有找到接受“T”类型的右操作数的运算符(或没有可接受的转换)
//cout << *it << " "; //访问报错
cout << (*it)._a << " " << (*it)._b << " ";//访问运算符 自定义类型.自定义类型成员
it++;
}
cout << endl;
}
T* operator->()
{
return &_node->_data;
}
让我们回顾一下指针访问内置类型和自定义类型的方式：
所以对于自定义类型，我们就可以在迭代器类中，重载一个operator->函数:
T* operator->()
{
//->优先级高于&
return &_node->_data;
}
通过->访问自定义类型成员：
通过迭代器it + -> + 自定义类型成员就可以访问，但是仔细想想，咦？为什么这里不是it->->_a？
其实显式调用的时候应该这么写：it.operator->()->_a，实际是因为这么写可读性不好，编译器做了特殊处理，省略掉了中间的->
void test_list3()
{
list<A> lt;
lt.push_back(A(1, 2));
lt.push_back(A(2, 3));
lt.push_back(A(3, 4));
list<A>::iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
cout << it->_a << " " << it->_b << " ";
//显式地调用：cout << it.operator->()->_a << " " << it.operator->()->_b << " ";
//本来应该是it->->_a,但是这样写可读性不好，于是编译器做了特殊处理，省略了一个->
it++;
}
}
所以，到这里我们更加深刻理解了为什么要封装iterator，对于指针的行为、数据的访问，使得更加灵活的访问，使得vector、list、set等容器的遍历访问具有统一性。
2.6 const类型的迭代器
到这里，迭代器类的封装，我们已经写的差不多了，不过对于刚才的疑惑const类型的迭代器我们该如何写？是直接在迭代器iterator前加个const吗？
例如这样，这样子就是const修饰iterator本身了，表示一旦初始化之后，就不能修改了。我们想要的结果是类似于iterator的const_iterator，他们两个本质是不同的对象，const_iterator表示迭代器指向的内容是常量，不可修改。也就是说我们实现的const_iterator只能读取容器中的元素，不能修改。
const list<int>::iterator it = lt.begin();
而我们只有再封装一个const_iterator版本的对象:
本质是对通过迭代器拿到的元素不能做修改，所以我们对于operator*和operator->的返回值加上const即可
template<class T>
struct __list_const_iterator
{
typedef list_node<T> Node;
typedef __list_const_iterator Self;
Node* _node;
__list_const_iterator(Node* node)
{
_node = node;
}
Self& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}
//后置++的重载,需要给定一个参数以区分前置++
Self operator++(int)
{
Self tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}
Self& operator--()
{
_node = _node->_prev;
return *this;
}
Self operator--(int)
{
Self tmp(*this);
_node = _node->_prev;
return tmp;
}
//*it = 1;
const T& operator*()
{
return _node->_data;
}
const T* operator->()
{
return &_node->_data;
}
bool operator!=(const Self& s)
{
return _node != s._node;
}
bool operator==(const Self& s)
{
return _node == s._node;
}
};
但是，大家不觉得这里的代码冗余度很高吗？我们只是对细微处作了修改，我们有没有什么办法，简化一下呢？没错，就是改变模板参数列表。
那么怎么改呢？我们看一下库中是如何写的：
库中的模板参数列表，给出了reference引用和pointer指针两个参数，对于const_iteratorconst类型的迭代器，我们只需在模板参数Ref和Ptr添加const修饰即可。
2.7 实现全容器的打印函数(深刻体会泛型编程的意义)
我们实现了const类型的迭代器之后，可以将写一个打印list的函数，
void print_list(const list<int>& lt)
{
list<int>::const_iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
*it;
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
void test_list4()
{
list<int> lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
print_list(lt);
}
以上结果能够正确打印，但是对于list这种类型的对象，以上函数也用不了，故我们需要实现一个模板函数：
list是一个未实例化的模板，直接通过访问list类模板名 + ：：会报错，因为编译器就无法判断list是内嵌类型还是静态成员变量，所以我们需要在其前面加一个typename，意思是告诉编译器这是一个类型，等到list实例化后再去类里面读取。
//实例化
template<typename T>
//template未示例化的类模板，编译器不能去它里面去找
//编译器就无法判断list::iterator是内嵌类型还是静态成员变量
//前面加一个typename就是告诉编译器，这里是一个类型，等到list实例化后，
//再去类里面读取
typename list<T>::const_iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
*it;
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
对此，我们还可以实现一个专门针对任意容器的打印函数。
template<typename Container>
void print_container(const Container& con)
{
typename Container::const_iterator it = con.begin();
while (it != con.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
测试：
void test_list5()
{
list<string> lt;
lt2.push_back("11111");
lt2.push_back("11111");
lt2.push_back("11111");
lt2.push_back("11111");
print_list(lt2);
vector<string> v;
v.push_back("22222");
v.push_back("22222");
v.push_back("22222");
v.push_back("22222");
print_container(v);
}
打印结果：
11111 11111 11111 11111
22222 22222 22222 22222
三、list模拟实现源码
list深度剖析及模拟实现