c++中的std::forward_list有什么特点_c++单向链表容器forward_list讲解

std::forward_list是C++11引入的单向链表容器，内存占用小、支持前向遍历和高效插入删除，但不提供size()函数且仅支持after类操作，适用于内存敏感且无需反向访问的场景。

std::forward_list 是 C++11 引入的一个标准库容器，位于 <forward_list> 头文件中。它实现了一个单向链表（singly linked list），与其他序列容器如 std::vector、std::list 相比，有其独特的设计和使用场景。

只提供前向遍历能力

std::forward_list 是单向链表，每个节点只包含指向下一个节点的指针，不能反向访问。

• 只能通过迭代器从前向后遍历元素。
• 不支持反向迭代器（如 rbegin/rend）。
• 相比 std::list，内存开销更小，每个节点少一个指针。

轻量且节省内存

由于是单向结构，forward_list 在每个节点上只存储一个 next 指针，而 std::list 需要 prev 和 next 两个指针。

• 节点更紧凑，适合对内存敏感的应用。
• 插入和删除操作不会使其他元素的迭代器失效（除了被删元素本身）。

不提供 size() 成员函数

std::forward_list 没有内置的 size() 方法来返回元素个数。

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• 要获取长度，必须调用 std::distance(begin(), end())，时间复杂度为 O(n)。
• 这是为了保持容器尽可能轻量，避免维护额外的大小计数器。

特有的插入与拼接操作

由于没有尾指针，不能在常数时间内进行尾部插入。大多数修改操作以“在某个位置之后插入”形式提供。

• insert_after：在指定位置之后插入元素。
• emplace_after：原地构造元素，提高性能。
• splice_after：将另一个 forward_list 的部分或全部元素移动到当前位置之后。

适用场景建议

forward_list 适合以下情况：

• 数据量不大，但对内存占用敏感。
• 主要从前向后遍历，不需要反向访问。
• 频繁在中间位置插入或删除元素。
• 不需要快速获取容器大小。

基本上就这些。std::forward_list 是一个专注空间效率的轻量级链表容器，虽然功能不如 std::list 灵活，但在特定场合能发挥优势。理解它的限制和特点，有助于做出合理的容器选择。

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