为什么 C++ 不提供先进先出单链表？答案

【问题标题】：Why does C++ not provide a First-In-First-Out singly-linked list?为什么 C++ 不提供先进先出单链表？
【发布时间】：2020-04-06 13:12:44
【问题描述】：

在C++标准库中，list是双向链表； forward_list 是单链表，但只支持后进先出。

但是，先进先出单链表已被广泛使用，因为它比其他类似列表的容器（forward_list 除外）具有较低的空间开销。所以我想知道：

为什么 C++ 不提供先进先出单链表？

【问题讨论】：

std::deque 怎么样？
不是真的，你可以为队列选择容器类型，例如std::queue<T,std::list<T>>，queue只是一个适配器
std::forward_list 怎么样？
如果您担心空间开销，那么不言而喻，与双端队列相比，链表对每个元素都有不必要的开销。如果没有更复杂的分配器，每个元素都是一个单独的免费存储分配，其中包括至少与其大小有关的元数据。在列表本身中，每个元素都带有一个指针。
你真的需要单链表吗？从性能角度来看，它基本上是您可以使用的最糟糕的数据结构。双端队列应该快几个数量级。

标签： c++ stl containers standards c++20

【解决方案1】：

您可以轻松地自己创建一个，方法是在forward_list 中添加一个前端迭代器来实现back() 和push_back()：

template<class T>
struct fifo_list {
    std::forward_list<T> base;
    std::forward_list<T>::iterator before_end = base.before_begin();
    fifo_list(fifo_list const& other) { for (auto t : other.base) push_back(t); }
    fifo_list(fifo_list&&) = default;
    auto front() { return base.front(); }
    void pop_front() { base.pop_front(); }
    auto back() { return *before_end; }
    void push_back(T t) { before_end = base.insert_after(before_end, t); }
};

这可以与std::queue 适配器一起使用。

与维护before_end 迭代器相关的开销大概是这个设施（back 和push_back）尚未包含在forward_list 中的原因。

【讨论】：