C++ 标准库中的 <forward_list> 是一种容器，它提供了一种单向链表的数据结构。

与双向链表（std::list）不同，std::forward_list 只支持单向遍历。它适用于需要频繁进行前向遍历和插入、删除操作的场景。以下是对 std::forward_list 的详细说明：

单向链表：

std::forward_list 是单向链表，只能从前往后遍历，不能反向遍历。

由于其单向链表的结构，插入和删除操作在已知位置的情况下非常高效（O(1) 复杂度）。

低内存开销：

与 std::list 相比，std::forward_list 只需要一个指向下一个节点的指针，节省了内存。

不支持随机访问：

不支持通过索引访问元素，不能使用 operator[] 或 at 方法，只能通过迭代器进行访问。

语法

std::forward_list 是 C++ 标准库中的一个模板类，定义在 <forward_list> 头文件中。它使用模板参数 T 来指定存储在列表中的元素类型。

以下是 std::forward_list 的基本语法：

#include <forward_list>

std::forward_list<T> list;

构造函数

std::forward_list 提供了多种构造函数，包括：

• 默认构造函数：创建一个空的 forward_list。
• 带初始值的构造函数：创建一个包含给定初始值的 forward_list。
• 带范围的构造函数：创建一个包含指定范围内元素的 forward_list。

常用成员函数

• void push_front(const T& value)：在列表的前端插入一个元素。
• void pop_front()：移除列表前端的元素。
• iterator before_begin()：返回指向列表前端之前的迭代器。
• iterator begin()：返回指向列表前端的迭代器。
• iterator end()：返回指向列表末尾的迭代器。

实例

下面是一个使用 std::forward_list 的简单示例，包括创建列表、添加元素、遍历列表和输出结果。

#include <iostream>
#include <forward_list>

int main() {
    // 创建一个空的 forward_list
    std::forward_list<int> fl;

    // 在列表前端添加元素
    fl.push_front(10);
    fl.push_front(20);
    fl.push_front(30);

    // 遍历 forward_list 并输出元素
    for (auto it = fl.begin(); it != fl.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 输出结果：30 20 10

    return 0;
}

当你运行上述代码时，你将看到以下输出：

30 20 10

std::forward_list 是 C++ 标准库中一个非常有用的容器，特别适合于需要在列表前端进行频繁插入和删除操作的场景。虽然它不支持随机访问，但在某些情况下，它的性能优势可以弥补这一不足。希望这篇文章能帮助初学者更好地理解和使用 std::forward_list。