C++ STL forward_list有什么特点 介绍单链表容器的特殊用法

使用 forward_list 是因为它内存占用更小且在特定场景下操作更高效。forward_list 是单链表，每个节点仅保存下一个节点指针，相比 list 节省内存；不支持随机访问和反向遍历，但中间插入删除效率高；没有 size() 函数，需手动计算元素数量；提供 insert_after 和 erase_after 等接口，适合头部或中间频繁操作的场景；支持合并链表、实现 lru 缓存逻辑、配合 emplace_after 使用以及利用 before_begin() 迭代器等技巧，在性能敏感或内存受限环境下具有优势。

C++ STL 中的 forward_list 是一个单链表容器，和 list 这种双链表不同，它只支持单向遍历。它的设计目标是轻量、高效，在某些特定场景下比其他序列容器更有优势。

为什么用 forward_list 而不是 list？

最大的区别在于内存占用和操作效率。forward_list 只保存下一个节点的指针，而 list 每个节点都要保存前后两个指针。如果你不需要反向遍历，并且在意内存开销，forward_list 是更合适的选择。

另一个特点是，forward_list 没有 size() 成员函数（至少在 C++11 到 C++17 中），只有 empty()。这意味着获取元素数量需要手动调用 distance，但换来的是更小的内存 footprint。

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常见操作需要注意的地方

• 插入和删除操作通常比 vector 更快，特别是中间插入时不会导致大量元素移动。
• 不支持随机访问，只能从头开始逐个遍历。
• 提供了 insert_after 和 erase_after 等接口，操作逻辑上与双链表略有不同。
• 因为没有尾指针，所以在尾部插入（push_front）效率高，但尾部操作不直接支持。

举个例子：
你想在一个很长的链表中间插入一个新元素，这时候用 forward_list 的 insert_after 会比 vector 的 insert 快很多，因为后者可能需要复制大量数据。

特殊用法和技巧

有些时候你可能不太注意 forward_list 的一些隐藏能力：

• 合并多个链表：虽然不像 list::splice 那样方便，但你可以通过迭代器手动拼接多个 forward_list。
• 实现 LRU 缓存的部分逻辑：如果你只需要前向查找，并且频繁进行头部或中间插入删除操作，forward_list 可以作为候选结构。
• 配合 emplace_after 使用：可以避免构造临时对象，提高性能，尤其适合复杂类型。
• 使用 before_begin() 迭代器：这是 forward_list 独有的特性，用来辅助插入第一个元素或者统一处理插入逻辑。

这些技巧在实际开发中不一定天天用，但在性能敏感或内存受限的场景下，能带来明显优势。

基本上就这些。

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