关于c++:C面试八股文stdvector和stdlist如何选择

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某日二师兄加入 XXX 科技公司的 C ++ 工程师开发岗位第 24 面：

面试官：list用过吗？

二师兄：嗯，用过。

面试官：请讲一下 list 的实现原理。

二师兄：std::list被称为双向链表，和 C 中手写双向链表实质上没有大的区别。list对象中有两个指针，一个指向上一个节点（node），一个指向下一个节点（node）。

二师兄：与手写双向链表不同的是，list中有一个 base node，此node 并不存储数据，从 C ++11 开始，此 node 中蕴含一个 size_t 类型的成员变量，用来记录 list 的长度。

二师兄：所以说从 C ++11 开始，size()的工夫复杂度是O(1)，在此之前是O(N)。

面试官：是每个 node 都蕴含一个记录长度的成员变量吗？

二师兄：不是，GCC 中的实现只有在 header node 上记录了长度信息，其余 node 并没有记录。

struct _List_node_base
{
    _List_node_base* _M_next;
    _List_node_base* _M_prev;
    ...
};
struct _List_node_header : public _List_node_base
{
#if _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI
      std::size_t _M_size;
#endif
...
};

面试官：增加和删除元素会导致迭代器生效吗？

二师兄：并不会，因为在任意地位增加和删除元素只须要扭转 prev/next 指针指向的对象，而不须要挪动元素的地位，所以不会导致迭代器生效。

面试官：list和 vector 相比，有哪些劣势？什么状况下应用list，什么状况下应用vector？

二师兄：次要有 2 点劣势：1.list在随机插入数据不会导致数据的搬移。2.list随机删除也不会导致数据搬移。所以在频繁的随机插入 / 删除的场景应用list，其余场景应用vector。

面试官：你晓得 std::sort 和 list 成员函数 sort 有什么区别吗？

二师兄：std::sort是 STL 算法的一部分。它排序的容器须要有随机拜访迭代器，所以只能反对 vector 和deque。list成员函数 sort 用于 list 排序，工夫复杂度是O(N*logN)。

面试官：forward_list理解吗？晓得如何实现的吗？

二师兄：std::forward_list是 C ++11 引入的新容器之一。它的底层是单向链表，引入它的次要目标是为了达到手写链表的性能。同时节俭了局部内存空间。（只有一根指针）

面试官：list在 pop_front/pop_back 的时候须要留神哪些问题？

二师兄：须要判断 list 的size()不能为 0，如果list 为空，pop_front/pop_back会导致coredump。

面试官：你晓得 list 的成员函数 insert 和forward_list的成员函数的 insert_after 有什么区别？

二师兄：两者都能够向特定地位增加元素。不同的是 insert 把元素插入到以后迭代器前，而 insert_after 把元素插入到以后迭代器后。

面试官：以下代码的输入是什么？

#include <iostream>
#include <list>
int main(int argc, char const *argv[])
{std::list<int> li = {1,2,3,4,5,6};
    for(auto it = li.begin(); it!= li.end(); ++it)
    {if(0 == *it % 2) li.erase(it);
    }
    for(auto& i : li) std::cout << i << " ";
    std::cout << std::endl;
}

二师兄：应该是1 3 5。

面试官：遍历两个元素数目雷同的 vector 和list，哪个效率高？

二师兄：vector和 list 的遍历效率都是O(N)，效率应该是一样的。

面试官：好的，回去等告诉吧。

让咱们看以下二师兄今日的体现：

以下代码的输入是什么？

这里实际上会输入 Segmentation fault，起因是因为当从list 中erase这个 node，这个node 的prev和 next 指针被清空，而 ++it 是通过以后的 node 的next指针去找下一个node，解援用一个空指针，导致coredump。