【C++】STL中list容器循环存储结构

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前言

提示：list, begin(), end(), 循环链表

本文将探索SGI STL中list容器的循环存储结构，可以在list头文件中确认STL为Silicon Graphics Computer Systems, Inc.（SGI）版本。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、list是什么？

list是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的。
链表的组成：链表由一系列结点组成；
结点的组成：一个存储数据元素的数据域，一个存储上一个结点地址的指针域，一个存储下一个结点地址的指针域。
在此SGI STL中的list容器不仅是一个双向链表，还是一个循环链表。由于不同版本的STL对于list的实现不尽相同，所以这里希望读者能明确自己的STL版本，当然对于其他版本的STL也可以自己进行探索。

二、list循环存储结构

1. 代码

代码如下（示例）：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    list<int> l;

    l.emplace_back(1);
    l.emplace_back(2);
    l.emplace_back(3);

    list<int>::iterator tail = --l.end();
    list<int>::iterator prev_iter_of_begin = --l.begin();
    list<int>::iterator next_iter_of_end = ++l.end();

	cout << "The previous iterator of begin() is the same as tail: " << (prev(l.begin()) == tail ? "true" : "false") << endl;
    cout << "The next iterator of tail is the same as begin(): " << (next(tail, 1) == l.begin() ? "true" : "false") << endl;
    cout << "The previous iterator of begin() is the same as end(): " << (prev_iter_of_begin == l.end() ? "true" : "false") << endl;
    cout << "the next iterator of end() is the same as begin(): " << (next_iter_of_end == l.begin() ? "true" : "false") << endl;
    
    return 0;
}

The previous iterator of begin() is the same as tail: false
The next iterator of tail is the same as begin(): false
The previous iterator of begin() is the same as end(): true
the next iterator of end() is the same as begin(): true

2. 分析

从上面的代码结果可以看出，list的尾部节点（元素值为3）的下一个节点地址的指针域是指向end()，并非是begin()，而end()节点的下一个节点地址的指针域才是指向begin()。同理，begin()的上一个节点地址指针域是指向end()，并非是尾部节点（元素值为3）。
这个结论可以绘制如下的list双向循环存储结构，这与网络上部分展示的list双向循环存储结构图是不同的！！！

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总结

文章简单介绍了list的循环存储结构。文章主要是针对SGI STL的版本进行探索，并绘制了list的实际循环存储结构，因为笔者在开发过程中发现网络上的list循环存储结构图给我带来了错误的结论，所以在此介绍了自己的验证结果。
希望您能仔细阅读，因为发现和指正文章中的不足之处，是对我莫大的提升，谢谢！