同样，list模板类也是一个容器。list是由双向链表来实现的，每个节点存储1个元素。list支持前后两种移动方向。list和vector类似，没有提供对元素的随机访问。list的优势在于任何位置执行插入和删除动作都非常迅速，因为改变的仅仅是链接而已，所以在list中移动元素要比在vector和deque中快得多。list模板类是定义于命名空间（name space）std中的，该类模板的声明形式为：
使用list需要包含头文件＜list＞。前面已经讲过，任意型别T只要具备可设置性和可复制性，即可作为list元素。模板的第2个参数可有可无，适用于指定内存模型。在模板中，第2个参数被指定了默认的内存模型为allocator。list的内部结构和vector不同，存在较明显的区别。
1）list不支持随机存取。
2）在list的任何位置执行元素的插入和移除都非常快，可以迅速实现。插入和删除动作不会影响指向其他元素的指针、引用、迭代器，不会造成失效。
3）list不提供下标操作符［］和at（）函数。
4）list没有提供容量、空间重新分配等操作函数，每个元素都有自己的内存。
5）list也提供了特殊成员函数，专门用于移动元素。和同名的算法相比，使用这些函数速度更快。
list模板类实现了标准C＋＋数据结构中链表的所有功能。一旦list定义了类对象，就可以完成链表操作。
下面介绍list类模板的使用方法。
1.list的定义和容量
（1）list的定义和构造函数
list模板类描述的对象控制是一个元素类型为T的可变长度序列。该序列以双向链表的方式存储。链表中的每个元素都包含一个类型为T的成员。list对象是通过存储于其内部的一个类A的分配器对象进行存储空间的分配和释放。该分配器对象必须拥有和模板类alloca-tor同样的外部接口。
头文件list中定义了四种构造函数。
以上四种构造函数中，第1个是默认的构造函数，表示要创建空list对象。根据以上构造函数，list对象定义时一般有以下几种方法：
以上几种定义list类型对象的方法中，第一种形式最简单。第一种示例可以创建1个空的list对象，其中可以容纳类型为A的元素，其名称为listname。例如，
而第二种示例可以创建初始大小为size的list对象；第三种示例可以创建初始大小为size，每个元素初始值为value的list对象；第四种示例用复制构造函数从现有的list中创建新的list对象；第五种方法创建1个list对象，并从其他list对象中复制由迭代器指定范围的多个元素。
（2）元素的赋值
list模板类提供了两个成员函数push_front（）和push_back（），用来把新的元素插入到list对象中。push_front（）函数用来在容器中的头部插入新元素，由于vector在头部插入新元素的效率非常低，因此仅在list中存在该函数。push_back（）函数用于在容器的底部插入新元素。还有另外两个函数pop_front（）和pop_back（）分别用于获取容器的“头”元素和容器的“尾”元素。这4个函数的原型分别为：
与vector类模板不同的是，vector模板类只具有push_back（）和pop_back（）；而list模板类具有4个相应的函数，充分说明list类型容器是双向链表。
（3）容器的容量
list对象作为容器，和其容量相关的成员函数包括resize（）、size（）和max_size（）。其函数原型分别为：
size（）和max_size（）函数的返回类型均为size_type型，即unsignedint类型。size（）函数用于返回list对象（容器）中元素的个数；max_size（）函数用于返回list对象的最大允许容量（一般是一个非常大整数）。resize（）函数用于重新调整list对象的大小。
（4）迭代器相关
list模板类所包含的和迭代器相关的函数主要有begin（）、front（）、rbegin（）、end（）、back（）和rend（）。这几个函数的原型分别为：
下面以例3-12说明以上4个知识点的使用方法。通过实例学习，希望读者对list类型容器的最基本知识有所了解，理解list的定义、容量、赋值方法以及该容器中和迭代器相关的成员函数。
例3-12
注意：请关注第1行和3个不同的print（）函数的使用方法。
请关注例3-12源代码中的中文注释。例3-12还使用了模板函数和仿函数以及for_each（）算法函数，还对list容器的大小进行了重新设置。为防止程序编译时显示过多的警告信息，在程序起始位置添加了“＃pragma warning（disable：4786）”语句。读者应对照源代码和程序输出结果，认真理解其用法。
提示
①例3-12中，由于end（）函数所指向的是容器中最后一个元素的后面的位置，因此程序中输出end（）返回的数值时，并不是最后一个元素的数值。rend（）函数同理。由此想到，在使用迭代器进行for循环时，一般循环终止条件是（iterator！＝end（）），即循环至end（）返回值指向的位置时（恰好是容器中最后一个元素的后面），停止循环。
②Print_D（double＆Ele）函数中，使用了cout的格式化输出。
例3-12的执行效果如图3-13所示。
2.list容器的基本成员函数
list容器最基本的应用包括判断list内容是否为空、元素的存取和访问、元素重置、交换两个list型容器的内容、元素的插入和删除等。
（1）判断容器是否为空
若list型容器中为空，则成员函数empty（）返回true。empty（）函数的原型为：
图3-13 例3-12的执行效果
例3-13
由例3-13可知，使用empty（）函数可以比较方便地判断容器是否为空。
（2）元素的存取和访问
list型容器不提供成员函数at（）和操作符［］，这对容器中的元素访问无疑是不便的。值得庆幸的是，还可以使用迭代器进行元素的访问。例如，
例3-14
例3-14的执行效果如图3-14所示。
图3-14 例3-14的执行效果
（3）元素重置
list型容器提供了可重置元素值的成员函数assign（）。使用assign（）函数可以修改容器中任意元素的数值，甚至可以修改多个连续元素的数值。assign（）函数的原型为：
下面举例说明其使用方法。
例3-15
例3-15涉及了assign（）函数的两种用法。在需要初始化list型容器或者复制list型容器中的元素时，使用assign（）函数是非常方便的。例3-15的执行效果如图3-15所示。
图3-15 例3-15的执行效果
提示
学习assign（）函数的使用方法时，请关注函数模板print（）。关注一下即可，后面会专门讲解。
（4）交换两个list型容器的内容
list模板类提供了成员swap（）函数，可用以实现两个list型容器（对象）的内容交换。通过swap（）函数完成两个list型容器中内容交换的同时，两个参与交换的容器大小也发生变化。STL的算法库也提供了swap（）函数。作为通用算法，swap（）函数同样可以实现两个list型容器中的内容交换。如例3-16所示，在例3-15的基础上进行适当的修改，添加了用于容器内容交换的代码。
例3-16
例3-16的执行效果如图3-16所示。
（5）元素的插入和删除
list模板类和其他型容器一样，提供了丰富而灵活的插入和删除元素操作函数。list型容器甚至可以在序列的开头和队尾灵活地插入和删除元素。涉及的成员函数主要包括push_back（）、push_front（）、pop_back（）、pop_front（）、insert（）、erase（）和clear（）。push_front（）和push_back（）均可以轻松地将元素插入至序列中，pop_back（）和pop_front（）亦可以轻松地从首端或尾端将元素从序列中移除。这4个函数在前面章节已有涉及，此处不再赘述。本小节重点介绍insert（）、erase（）和clear（）函数。
图3-16 例3-16的执行效果
成员函数insert（）的原型为如下3种型式：
第一种形式的作用是把某个元素插入到指定位置；第二种形式的作用是把某个具体值的多个备份插入到list中迭代器所指的起始位置；第三种形式的作用是把指定范围的多个元素插入到list中迭代器所指的范围中。该成员函数的使用方法和vector型容器的同名成员函数类似。
成员函数erase（）的原型为如下两种型式：
同样，第一种形式的作用是删除迭代器指向的元素；第二种形式的作用是删除迭代器所定义的范围。该函数的使用方法和vector型容器的同名成员函数近似。
成员函数clear（）相当于使用erase（）函数删除序列中的所有元素，即erase（begin（），end（））。修改例3-9，使之适用于list型容器。
例3-17
例3-17的执行效果如图3-17所示。
图3-17 例3-17的执行效果
总结(www.xing528.com)
例3-17是在例3-9的基础上修改而来的（仅将头文件＜vector＞修改为＜list＞，将容器的定义语句vector＜int＞myvt修改为list＜int＞mylt）。请读者关注上述代码中的黑体字，并重点体会pop_font（）、pop_back（）、erase（）和clear（）的使用方法。
3.运算符函数
同样，list型容器也提供了大量的函数模板，即提供了大量运算符函数。常见的运算符函数包括operator ＝＝、operator＜、operator！ ＝、operator＜＝、operator＞、operator＞＝等。
（1）operator ＝＝
operator［］主要用于读取list中的元素；而operator＝＝则是判断语句，用于判断两个list型容器是否相等。如果相同，返回true；否则，返回false。其原型为：
上述代码表明，参与比较的两个list对象的格式应该完全一样，不能使用两个类型不同的容器进行比较。
（2）operator＜
operator＜用于判断两个list型容器是否“前者小于后者”。如果“前者小于后者”，返回true；否则，返回false。其原型为：
（3）operator！＝
operator！＝用于判断两个list型容器是否“不相等”。如果两者不同，返回true；否则，返回false。其原型为：
（4）operator＜＝
operator＜＝用于判断两个list型容器是否“前者小于或等于后者”。如果“前者小于或等于后者”，返回true；否则，返回false。其原型为：
（5）operator＞
operator＞用于判断两个list型容器是否“前者大于后者”，如果“前者大于后者”，返回true；否则，返回false。其原型为：
（6）operator＞＝
operator＞＝用于判断两个list型容器是否“前者大于或等于后者”。如果“前者大于后者”，运算符返回true；否则，返回false。其原型为：
下面使用例3-18说明以上6个运算符函数的使用方法。
例3-18
例3-18的执行效果如图3-18所示。
图3-18 例3-18的执行效果
4.其他重要成员函数
list型容器具有一些特殊函数，如merge（）、remove（）、remove_if（）、sort（）、splice（）和unique（）。
（1）merge（）函数和sort（）函数
merge（）函数可以将两个list型对象合并成一个list对象。该函数的功能在于把原型中的list型容器对象作为函数参数，插入到目标list（即函数的调用者）中。合并之后的容器中元素是按从小到大升序排列的。其原型为：
list型容器还提供了具有排序功能的成员函数sort（），用于对list型容器中的元素进行排序。sort（）函数默认的排序方式是从小到大。其原型为：
以上两个函数的具体使用方法参见例3-19。
例3-19
在上述代码中，两个list型容器合并之后，新容器中的元素是自动排序的。
上述语句实现了对容器中的元素降序排列。函数的参数“greater＜int＞（）”是STL中的预定义仿函数。List型容器的成员函数sort（）默认的排序方式是升序。
例3-19的执行效果如图3-19所示。
图3-19 例3-19的执行效果
（2）remove（）函数和remove_if（）函数
删除list中的对象可以使用pop_back（）、pop_front（）、erase（）、clear（）等常见函数。List型容器还提供了remove（）函数，其原型为：
该函数可以删除list型容器中某个具体的元素。使用remove（）函数不需要指定具体位置，只要告诉需要删除的元素的值，就可以直接删除所有相应的元素。这是和其他删除函数不同的地方。值得注意的是，使用remove（）函数并不改变容器中元素的顺序。同时，由于在使用remove（）函数时，会删除掉所有等于参数值（指定数值_Val）的元素，程序员要谨慎使用。
remove_if（）函数是有条件地删除所有等于参数值的list型容器中的元素。其原型为：
remove_if（）函数仅删除满足条件“Pred pr”的相应元素。“Pred pr”参数是一元谓词。在Visual C＋＋ 6.0中，Pred的定义如下：
只有当Pred pr为true时，remove_if（）函数才能正确执行删除操作。在visual C＋＋ 6.0编译环境下，该函数的执行效果是删除和指定参数pr不相等的所有元素。请读者参考例3-20，仔细体会这两个删除函数的用法。
例3-20
例3-20的执行效果如图3-20所示。
图3-20 例3-20的执行效果
提示
学习remove（）函数和remove_if（）函数的同时，请读者详读这两个函数的功能。最重要的是关注成员函数remove_if（）的使用。这不同于算法remove_if（）的使用，算法remove_if（）在使用时，要求更宽泛一些。
（3）splice（）函数
前面讲述了容器合并成员函数merge（）。该函数使用起来并不是非常灵活，反而具有一定的局限性。list型容器提供了另一个函数splice（）。其原型为：
第一种形式既可以把list型对象x插入在迭代器指针it指定的位置后面；第二种形式可以将x中的某个元素（first指向的元素）插入it的后面；第三种形式可以将x中某个范围（first，last）内的元素插入在it后面。值得注意的是，一旦合并完成，参数x中会减少相应数目的元素。因为这些元素已经转移走了。尤其是第一种形式，一旦合并函数splice（）执行成功之后，参数x中将不包含任何元素——空容器。在例3-19的基础进行修改，使其可以体现splice（）函数的用法。
例3-21
例3-21的执行效果如图3-21所示。
图3-21 例3-21的执行效果
提示
学习list型容器的成员函数splice（）时，要关注合并以后，参数x表示的容器中的元素数目。同时应该注意对于不同的编译系统，对于STL的容器模板可能略有差别。
（4）unique（）函数
对于list型容器中存储的元素，可能存在连续的多个元素数值相等的情况，使用unique（）函数会移除重复元素，仅留下1个。其原型有如下两种形式：
splice（）函数假定容器中元素是已排序的，因此所有相同的元素都是相邻的。不相邻的重复元素不能被移除。对于第二种函数形式，只有当元素满足条件表达式_Pred时，该元素才被删除。由以上可知，unique（）函数并不能保证序列中元素值的唯一性，而仅仅是将相邻的重复元素保留一个。该函数的第二种原型：template＜class BinaryPredicate＞void unique（BinaryPredicate _Pred），其中参数BinaryPredicate _Pred在Visual C＋＋ 6.0中其具体形式如下：
所以，第二种形式所实现的功能是仅保留和第一个元素相等的元素，参数仅提供“函数”，即仅提供谓词。此时参数的实例化问题较突出。和前面的remove_if（）函数有相似之处。
例3-22
例3-22的执行效果如图3-22所示。
图3-22 例3-22的执行效果
提示
①使用list型容器的成员函数unique（）时，尽量先使用sort（）函数对容器中的元素进行排序；
②使用unique（）函数的第二种形式时，参数仅是“谓词”，而不提供具体的数值！
（5）reverse（）函数
reverse（）函数可将容器中的所有元素与原来相反的顺序排列。其原型为：
在使用reverse（）函数时，不需要任何参数，仅调用即可。容器中的所有元素会按与原来相反的顺序排列。
总结
这里再次对list模板类做简要说明。list型容器是非常重要的一种模板类。遗憾的是，它没有提供操作符［］和成员函数at（）。list型容器提供了很多可实现序列操作功能的函数。在学习以上内容的同时，读者应注意反复多读几遍，以充分掌握这些知识点。
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