C++如何实现泛型链表？（模板类设计）

不能直接用 std::list仅当需教学理解模板或嵌入式精简控制；node应为list私有嵌套类以避免类型不一致；拷贝需处理空链表、异常安全与自赋值；迭代器须满足stl要求并区分const/non-const。

为什么不能直接用 std::list？

多数场景下，你根本不需要手写泛型链表——std::list 已经是标准、稳定、经过充分测试的实现。自己造轮子的常见动因只有两个：教学理解模板机制 或 嵌入式等受限环境需精简控制内存布局/无异常/无 RTTI。如果不是这两类，写出来的链表大概率更慢、更易出错、不支持迭代器失效安全，还可能漏掉移动语义或 noexcept 保证。

Node 和 List 模板参数怎么对齐？

最常踩的坑是把 Node 设计成独立模板类，导致类型擦除或指针转换困难。正确做法是让 Node 成为 List<t></t> 的私有嵌套类，复用外部模板参数：

template <typename T> class List { private:     struct Node {         T data;         Node* next;         Node* prev;         Node(const T& d) : data(d), next(nullptr), prev(nullptr) {}     };     Node* head;     Node* tail;     size_t _size; public:     // ... };

这样避免了 Node<t></t> 和 List<t></t> 之间类型不一致的问题，也省去显式传参或友元声明的麻烦。

拷贝构造和赋值运算符里最容易漏什么？

泛型链表的深拷贝逻辑本身不难，但容易忽略三件事：

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• 空链表边界：头尾指针必须同时置 nullptr，否则 tail->next 可能悬垂
• 异常安全性：如果 new Node 抛异常，已分配的节点必须全部释放，否则内存泄漏（c++11 后可用 std::unique_ptr<node></node> 简化）
• 自赋值检查：虽然 if (this == &other) 是惯用写法，但对链表尤其重要——不加判断会导致 head 被提前释放，后续遍历崩溃

迭代器怎么设计才不算“假泛型”？

只提供 begin()/end() 返回裸指针（比如 Node*）不是真迭代器，会破坏 STL 算法兼容性。至少要满足：

• 定义 value_type、reference、pointer、iterator_category
• 重载 operator*、operator->、operator++（前缀）、operator== 和 operator!=
• 区分 iterator 和 const_iterator：后者返回 const T&，且不能隐式转为前者

否则像 std::for_each 或 std::sort 这类算法根本无法调用你的链表。

真正难的不是写出来，而是让每个接口的行为和 std::list 对齐：比如 splice 怎么保迭代器有效性，merge 如何处理比较器，还有 size() 是否 O(1) —— 这些细节一旦偏离，下游使用者就会掉坑里。