STL源码分析(2) -- list.h分析(1)

  在第一次的博客中给大家说明了STL源码实现分为好几种，而且各家的实现方法有许多区别，作为初学者的我们，还是要挑软柿子捏，我们从相对来说比较容易理解的PJ版本开始分析，PJ版本一般在VC6.0中可以找到，我在上次的博客中也已经上传，同时还有两本相关的书籍，也都已经上传。

 在开始分析源代码之前，我们应该先对STL的组成有一个大概的认识，STL中主要包括六大组件，分别是容器(containers)，算法(algorithms)，迭代器(iterators)，仿函数(functors)，空间配置器(allocators)，配接器(adapters).

    1.容器：保存着各种数据结构，如vector, list, deque, set, map....

    2.算法：常用算法，如sort，search，copy，erase.... 算法主要是对容器中保存的数据进行处理。

    3.迭代器：是容器和算法之间的胶合剂，就是所谓的“范型指针”，用来访问容器中的元素。

    4.仿函数：从实现的角度来说，即是在某一个类中对小括号进行重载，使其对象可以调用小括号，行为类似于函数。

    5.空间配置器：负责空间配置和管理，从实现的角度来看，配置器是一个实现了动态空间配置，空间管理，空间释放的class template。

    6.配接器：这个我们暂时不会用到，等用到的时候，我们再讨论。

  估计大家在看了上面的介绍之后，还是对STL没有什么概念，甚至还可能萌生退意。其实我觉得，上面的STL的六个组件虽然说的很玄乎，但其实只要你以前稍微写过一些链表的基本操作的函数，那对于你来说，STL对于你来说已经不是什么难事了，因为万变不离其宗，不管它的语法多么花哨，名字多么专业，只要我们肯伏下身子，去啃，那没有什么弄不懂的。

  接下来，我们就开始分析list.h这个头文件，也即就是STL中的链表，首先需要说明的是，STL中的链表是一个双向循环链表，先给大家一个图来感性的认识一下list。



  图画的不好，但是能说明问题就可以了。list的基本结构就如图所示。这里有一个关于命名的小知识，就是一般变量名字前面带下划线的，如_Prev，都说明该变量是一个内部变量，这只是一个大家都墨守成规的，并没有什么强制性要求。

  了解了list的大概结构，我们就开始看源代码，当然，如果一开始大家就拿着源代码啃，那肯定是难于上青天，而且效率也满，并不推荐，因为我们也不可能一次性就能把整个list全部分析完，所以今天的任务就是我们先可以创建出一个list，下来，我先贴出我们今天要完成的代码。

#pragma once
#include <malloc.h>

template <class _Type>
class list
{
public :
list() : _Head(_Buynode()), _Size(0){};

protected :
typedef size_t size_type;
struct _Node;
typedef struct _Node* _Nodeptr;
struct _Node
{
_Nodeptr _Prev, _Next;
_Type _Value;
}; //链表的结点

struct _Acc
{
typedef struct _Node*& _Nodepref;
typedef _Type& _Vref;
static _Nodepref _Next(_Nodeptr _P)
{return ((_Nodepref)(*_P)._Next);}
static _Nodepref _Prev(_Nodeptr _P)
{return ((_Nodepref)(*_P)._Prev);}
static _Vref _Value(_Nodeptr _P)
{return ((_Vref)(*_P)._Value);}
};

_Nodeptr _Buynode(_Nodeptr _Next = 0, _Nodeptr _Prev = 0)
{
_Nodeptr _S = (_Nodeptr)malloc(sizeof(_Node));
if(_S == NULL)
return NULL;
_Acc :: _Next(_S) = _Next != 0 ? _Next : _S;
_Acc :: _Prev(_S) = _Prev != 0 ? _Pr
4000
ev : _S;
return _S;
}

_Nodeptr _Head;
size_type _Size;
};

这段代码主要由三部分构成，第一个是结构体_Node，这是构成链表的重要元素，相信这个不用说，第二个是_Acc,这个类的功能就是返回结点的下一个结点，前一个结点，和当前结点的值，最后一个重要的部分就是_Buynode函数，这个函数的功能就是创建一个结点。我们下来会比较详细的对这三个部分进行说明。

   1.结点_Node  要创建一个链表，肯定要先有一个结点，链表是由结点构成的，每个结点有三个部分，分别是它的前驱，后继，和值，这和我们平时数据结构里面链表的实现没有任何区别。

   2._Acc类，很多人看了这个类，可能会很困惑，为什么要有这个类，这个类的功能就是指定一个结点返回它的前驱，侯继，和值，这些功能上面的_Node结构体完全可以实现阿，你有这些困惑，完全时很正常的，其实，我也很纳闷，这样写代码，确实可以提高美观，但是，难道就仅仅是这个功能吗，这可能就是大牛之间的高明之处吧，不过，如果硬要给个理由的话，我觉得，这可能正体现了一个伟大的设计哲学，就是一段程序只干一件事，大牛们，可能觉得结点结构体的功能就是创建结点，这种操作还是应该交给一个具体的函数来做。

      接下来，大家可以看到，_Acc类的每一个成员函数都是static类型的，这是因为我们不需要创建一个_Acc类的对象，就可以调用它的方法。至于函数体里面的内容很简单，就是完成自己相应的功能，然后，返回一个结点指针引用，之所以返回引用，是因为这个结点指针被返回回去，它的值是可以被我们进行修改的。

   3._Buynode函数，顾名思义，这个函数的功能就是买一个结点，即就是创建一个你自定义的结点，这个函数有两个参数，一个是你要创建结点的前驱结点，一个是后继结点，里面的实现很有意思，是一个三元表达式，只要大家仔细看，相信大家肯定可以看懂，这个函数的功能相当于是，你可以创建一个结点，这个结点的前驱和后继指针都是你自己可以自定义的，如果你不提供定义，这个函数则默认创建一个前驱和后继都指向自己的结点。

 这三个部分明白之后，这段代码也就不是多难了。另外，给大家提供一个主函数来测试自己的代码是否达到了功能，可以用debug来查看自己创建的链表是否成功。

#include "list.h"

int main()
{
list<int> my_list;
return 0;
}