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C++ list(STL list)增加和插入元素详解(insert成员函数插入元素)

可以使用 list 容器的成员函数 push_front() 在它的头部添加一个元素。调用 push_back() 可以在 list 容器的末尾添加一个元素。在下面这两个示例中,参数作为对象被添加:
std::list<std::string> names { "Jane", "Jim", "Jules", "Janet"};
names.push_front("Ian"); // Add string ("Ian") to the front of the list
names.push_back("Kitty"); // Append string ("Kitty") to the end of the list
这两个函数都有右值引用参数的版本,这种版本的函数会移动参数而不是从参数复制新的元素。它们显然要比其他使用左值引用参数的版本高效。然而,成员函数 emplace_front() 和 emplace_back() 可以做得更好:
names.emplace_front("Ian");//Create string ("Ian") in place at the front of the list
names.emplace_back("Kitty");// Create string ("Kitty") in place at the end of the list
这些成员函数的参数是调用以被生成元素的构造函数的参数。它们消除了 pushJfront() 和 push_back() 不得不执行的右值移动运算。

可以使用成员函数 insert() 在 list 容器内部添加元素。像其他序列容器一样,它有三个版本。

1) 可以在迭代器指定的位置插入一个新的元素:
std::list<int> data(10, 55); // List of 10 elements with value 55
data.insert(++begin(data), 66); // Insert 66 as the second element
insert() 的第一个参数是一个指定插入点的迭代器,第二个参数是被插入的元素。begin() 返回的双向迭代器自增后,指向第二个元素。上面的语句执行完毕后,list 容器的内容如下:
55 66 55 55 55 55 55 55 55 55 55

list 容器现在包含 11 个元素。插入元素不必移动现有的元素。生成新元素后,这个过程需要将 4 个指针重新设为适当的值。第一个元素的 next 指针指向新的元素,原来的第二个元素的 pre 指针也指向新的元素。新元素的 pre 指针指向第一个元素,next 指针指向序列之前的第二个元素。和 vector、deque 容器的插入过程相比,这个要快很多,并且无论在哪里插入元素,花费的时间都相同。

2) 可以在给定位置插入几个相同元素的副本:
auto iter = begin(data);
std::advance(iter, 9); // Increase iter by 9
data.insert(iter, 3, 88);// Insert 3 copies of 88 starting at the 10th
iter 是 list<int>::iterator 类型。insert() 函数的第一个参数是用来指定插入位置的迭代器,第二个参数是被插入元素的个数,第三个参数是被重复插入的元素。为了得到第 10 个元素,可以使用定义在 iterator 头文件中的全局函数 advance(),将迭代器增加 9。只能增加或减小双向迭代器。因为迭代器不能直接加 9,所以 advance() 会在循环中自增迭代器。

执行完上面的代码后,list 容器的内容如下:
55 66 55 55 55 55 55 55 55 88 88 88 55 55

现在 list 容器包含 14 个元素。下面展示如何将一段元素插入到data列表中:
std::vector<int> numbers(10, 5)/ // Vector of 10 elements with value 5
data.insert(--(--end(data)), cbegin(numbers), cend(numbers));
insert() 的第一个参数是一个迭代器,它指向 data 的倒数第二个元素。第二和第三个参数指定了 number 中被插入元素的范围,因此从 data 中倒数第二个元素开始,依次插入 vector 的全部元素。代码执行后,data 中的内容如下:
55 66 55 55 55 55 55 55 55 88 88 88 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 55 55

list 容器现在有 24 个元素。从 numbers 中倒数第二个元素的位置开始插入元素,list 最右边两个元素的位置被替换了。尽管如此,指向最后两个元素的任何迭代器或结束迭代器都没有失效。list 元素的迭代器只会在它所指向的元素被删除时才会失效。

3) 有三个函数可以在 list 容器中直接构造元素:emplace() 在迭代器指定的位置构造一个元素;emplace_front() 在 list 的第一个元素之前构造元素;emplace_back() 在 list 的尾部元素之后构造元素。下面是一些用法示例:
std::list<std:: string> names {"Jane", "Jim", "Jules", "Janet"};
names.emplace_back("Ann");
std:: string name ("Alan");
names.emplace_back(std::move(name));
names.emplace_front("Hugo");
names.emplace(++begin(names), "Hannah");

第 4 行代码用 std::move() 函数将 name 的右值引用传入 emplace_back() 函数。这个操作执行后,names 变为空,因为它的内容已经被移到 list 中。执行完这些语句后,names 中的内容如下:
"Hugo” "Hannah" "Jane" "Jim" "Jules" "Janet" "Ann" "Alan"