您描述的方法不仅与 C++ 兼容,而且与它的(mostly) subset language C 兼容。学习开发 C 风格的链表是向自己介绍低级编程技术(例如手动内存管理)的好方法,但它通常不是现代 C++ 的最佳实践发展。
下面,我实现了关于如何在 C++ 中管理项目列表的四种变体。
-
raw_pointer_demo 使用与您相同的方法——使用原始指针需要手动内存管理。此处使用 C++ 仅适用于syntactic-sugar,所使用的方法在其他方面与 C 语言兼容。
- 在
shared_pointer_demo 中,列表管理仍然是手动完成的,但内存管理是automatic(不使用原始指针)。这与您可能在 Java 中所经历的非常相似。
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std_list_demo 使用标准库 list 容器。这表明,如果您依赖现有库而不是自行开发库,事情会变得多么容易。
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std_vector_demo 使用标准库 vector 容器。这在单个连续内存分配中管理列表存储。换句话说,没有指向单个元素的指针。对于某些相当极端的情况,这可能会变得非常低效。但是,对于典型情况,this is the recommended best practice for list management in C++。
注意:在所有这些中,只有raw_pointer_demo 实际上要求显式销毁列表以避免“泄漏”内存。当容器超出范围时(在函数结束时),其他三种方法会自动销毁列表及其内容。重点是:在这方面,C++ 能够非常“类似于 Java”——但前提是您选择使用您可以使用的高级工具来开发您的程序。
/*BINFMTCXX: -Wall -Werror -std=c++11
*/
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <list>
#include <vector>
#include <memory>
using std::cerr;
/** Brief Create a list, show it, then destroy it */
void raw_pointer_demo()
{
cerr << "\n" << "raw_pointer_demo()..." << "\n";
struct Node
{
Node(int data, Node *next) : data(data), next(next) {}
int data;
Node *next;
};
Node * items = 0;
items = new Node(1,items);
items = new Node(7,items);
items = new Node(3,items);
items = new Node(9,items);
for (Node *i = items; i != 0; i = i->next)
cerr << (i==items?"":", ") << i->data;
cerr << "\n";
// Erase the entire list
while (items) {
Node *temp = items;
items = items->next;
delete temp;
}
}
raw_pointer_demo()...
9, 3, 7, 1
/** Brief Create a list, show it, then destroy it */
void shared_pointer_demo()
{
cerr << "\n" << "shared_pointer_demo()..." << "\n";
struct Node; // Forward declaration of 'Node' required for typedef
typedef std::shared_ptr<Node> Node_reference;
struct Node
{
Node(int data, std::shared_ptr<Node> next ) : data(data), next(next) {}
int data;
Node_reference next;
};
Node_reference items = 0;
items.reset( new Node(1,items) );
items.reset( new Node(7,items) );
items.reset( new Node(3,items) );
items.reset( new Node(9,items) );
for (Node_reference i = items; i != 0; i = i->next)
cerr << (i==items?"":", ") << i->data;
cerr<<"\n";
// Erase the entire list
while (items)
items = items->next;
}
shared_pointer_demo()...
9, 3, 7, 1
/** Brief Show the contents of a standard container */
template< typename C >
void show(std::string const & msg, C const & container)
{
cerr << msg;
bool first = true;
for ( int i : container )
cerr << (first?" ":", ") << i, first = false;
cerr<<"\n";
}
/** Brief Create a list, manipulate it, then destroy it */
void std_list_demo()
{
cerr << "\n" << "std_list_demo()..." << "\n";
// Initial list of integers
std::list<int> items = { 9, 3, 7, 1 };
show( "A: ", items );
// Insert '8' before '3'
items.insert(std::find( items.begin(), items.end(), 3), 8);
show("B: ", items);
// Sort the list
items.sort();
show( "C: ", items);
// Erase '7'
items.erase(std::find(items.begin(), items.end(), 7));
show("D: ", items);
// Erase the entire list
items.clear();
show("E: ", items);
}
std_list_demo()...
A: 9, 3, 7, 1
B: 9, 8, 3, 7, 1
C: 1, 3, 7, 8, 9
D: 1, 3, 8, 9
E:
/** brief Create a list, manipulate it, then destroy it */
void std_vector_demo()
{
cerr << "\n" << "std_vector_demo()..." << "\n";
// Initial list of integers
std::vector<int> items = { 9, 3, 7, 1 };
show( "A: ", items );
// Insert '8' before '3'
items.insert(std::find(items.begin(), items.end(), 3), 8);
show( "B: ", items );
// Sort the list
sort(items.begin(), items.end());
show("C: ", items);
// Erase '7'
items.erase( std::find( items.begin(), items.end(), 7 ) );
show("D: ", items);
// Erase the entire list
items.clear();
show("E: ", items);
}
std_vector_demo()...
A: 9, 3, 7, 1
B: 9, 8, 3, 7, 1
C: 1, 3, 7, 8, 9
D: 1, 3, 8, 9
E:
int main()
{
raw_pointer_demo();
shared_pointer_demo();
std_list_demo();
std_vector_demo();
}