c++中如何使用forward_list_c++单向链表容器用法汇总【详解】

冰火之心

发布时间：2026-01-20 10:19:02

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forward_list是C++11引入的单向链表，仅存后继指针，不支持反向遍历、无O(1) size()（C++17前）、不可随机访问；与list根本区别在于单向性、更小内存开销及仅提供_insert_after/erase_after等后置操作接口。

c++中如何使用forward_list_c++单向链表容器用法汇总【详解】

forward_list 是什么，和 list 有什么根本区别

forward_list 是 C++11 引入的单向链表容器，底层只保存指向下一个节点的指针，不存前驱。它比 list 更轻量：内存开销更小（每个节点少一个指针）、插入删除略快（无需维护双向链接），但**不支持反向遍历、不提供 size() 成员函数（C++11/14 中是 O(n)）、不能随机访问、没有 begin() - 1 这类操作**。

如果你只需要从前到后遍历、频繁在任意位置插入/删除、且极度在意内存或缓存局部性，forward_list 才值得考虑；否则直接用 vector 或 list 更稳妥。

如何正确声明、初始化和遍历 forward_list

声明时必须指定元素类型，不支持默认构造出“空容器但有 size()”这种错觉——forward_list 的 size() 在 C++17 才变成 O(1)，之前标准里它压根没这个成员函数（部分编译器扩展了，但不可靠）。

初始化推荐用花括号列表：
```
forward_list fl = {1, 2, 3, 4};
```

遍历只能用正向迭代器：

for (auto it = fl.begin(); it != fl.end(); ++it) { /* ... */ }

，不能用 --it 或 it + 2

想获取长度？别调 fl.size()（C++14 及以前可能编译失败或返回 0），老实用 std::distance(fl.begin(), fl.end())，但它是 O(n)

insert_after 和 emplace_after 怎么用才不踩坑

forward_list 所有修改操作都以 *_after 命名，因为必须指定「在哪个节点之后」操作——它没有「在 pos 位置插入」这种接口，insert_after(pos, val) 的 pos 是迭代器，代表「插在 pos 指向节点的后面」，不是插在 pos 位置。

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fl.insert_after(fl.before_begin(), 42) 等价于 push_front(42)，这是唯一能头插的方式
fl.emplace_after(it, args...) 直接在 it 后构造对象，避免临时对象拷贝，比 insert_after 更高效
注意：before_begin() 返回的是特殊迭代器，不能解引用；fl.begin() 才指向第一个有效元素
如果 it 是 fl.end()，insert_after(it, x) 行为未定义（不是尾插！尾插只能靠循环找到倒数第二个节点再插）

erase_after 删除逻辑和常见误用

erase_after(pos) 删除的是 pos 后面那个节点，不是 pos 本身。所以头删要写成 fl.erase_after(fl.before_begin())；删第二个元素是 fl.erase_after(fl.begin())。

批量删除区间：fl.erase_after(first, last)，删的是 first 后面直到（不含）last 的所有节点，即 [next(first), last)
想删掉所有值为 x 的节点？不能边遍历边 erase_after（会失效迭代器），得用 remove_if 配合 erase_after，或者手动维护前驱：
```
auto prev = fl.before_begin();
while (next(prev) != fl.end()) {
    if (*next(prev) == x) fl.erase_after(prev);
    else ++prev;
}
```
没有 clear() 的快捷方式？有，但它是 O(n)：直接赋值 fl = {} 或调用 fl.erase_after(fl.before_begin(), fl.end())