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c++中的std::forward_list是什么_c++单向链表容器用法【STL】

php中文网
发布: 2025-12-07 15:20:02
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std::forward_list是C++11引入的单向无尾链表,内存更省、仅支持前向遍历,适用于频繁头部/中间插入删除且内存敏感的场景。

c++中的std::forward_list是什么_c++单向链表容器用法【stl】

std::forward_list 是 C++11 引入的 STL 容器,是一个**不带尾指针、仅支持单向遍历的链表**,底层实现为单向链表(singly-linked list),内存开销比 std::list 更小,但功能也更精简。

为什么用 forward_list 而不是 list 或 vector?

它专为“只向前遍历 + 频繁插入/删除头部或中间”的场景优化:

  • 每个节点只存一个指针(next),比 std::list(双向指针)节省约 50% 内存;
  • 没有 size() 成员函数(避免维护计数的开销),想获取长度得手动 std::distance(begin(), end())
  • 不支持随机访问,也不能反向迭代(没有 rbegin() / rend());
  • 插入删除操作(尤其在已知位置)是常数时间,且不会使迭代器失效(除了被删节点本身)。

基本用法和常用操作

声明、插入、遍历、删除都围绕“单向”特性设计,注意它没有 push_back()(因为没尾指针),所有插入默认发生在“指定位置之前”(通过 insert_after):

  • forward_list<int> fl = {1, 2, 3};</int> —— 支持初始化列表构造;
  • fl.push_front(0); —— 只有 push_front,O(1);
  • fl.insert_after(fl.before_begin(), -1); —— 在开头插入:先用 before_begin() 获取头前哨位;
  • auto it = fl.begin(); ++it; fl.insert_after(it, 2.5); —— 在第二个元素后插入;
  • fl.erase_after(it); —— 删除 it 后面那个节点;
  • 遍历必须用 for (auto it = fl.begin(); it != fl.end(); ++it),不能用 operator[]at()

和 list/vector 的关键区别速查

选容器时看需求侧重点:

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  • 要频繁在任意位置增删 + 内存敏感 → 选 forward_list
  • 需要双向遍历、快速获取长度、或常需 pop_back() → 用 std::list
  • 主要按索引访问、局部修改少、追求缓存友好 → 优先 std::vector
  • 别指望 forward_listsize()back()reverse() 等接口——它压根没提供。

基本上就这些。forward_list 不复杂但容易忽略它的“无尾、无大小、仅前向”约束,用对了能省空间、提性能,用错了会多写一堆绕弯逻辑。

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