面试题：C++ 模板元编程实现类型安全的链表

设计思路

链表节点模板类：定义一个模板类 ListNode，它包含一个数据成员和一个指向下一个节点的指针。数据成员的类型由模板参数决定，这样可以在编译期确定节点的数据类型。
链表模板类：定义一个模板类 TypeSafeList，它包含链表的头节点指针和一些操作链表的成员函数，如插入节点、删除节点等。这些操作函数在编译期检查节点的数据类型，以确保类型安全。
类型检查：通过模板参数匹配，在编译期就保证只有相同数据类型的节点可以插入到链表中。

核心代码

// 链表节点模板类
template <typename T>
struct ListNode {
    T data;
    ListNode* next;

    ListNode(const T& value) : data(value), next(nullptr) {}
};

// 链表模板类
template <typename T>
class TypeSafeList {
private:
    ListNode<T>* head;

public:
    TypeSafeList() : head(nullptr) {}

    ~TypeSafeList() {
        while (head != nullptr) {
            ListNode<T>* temp = head;
            head = head->next;
            delete temp;
        }
    }

    // 插入节点到链表头部
    void insert(const T& value) {
        ListNode<T>* newNode = new ListNode<T>(value);
        newNode->next = head;
        head = newNode;
    }

    // 删除链表中值为指定值的节点
    void remove(const T& value) {
        ListNode<T>* current = head;
        ListNode<T>* prev = nullptr;

        while (current != nullptr && current->data != value) {
            prev = current;
            current = current->next;
        }

        if (current == nullptr) {
            return;
        }

        if (prev == nullptr) {
            head = current->next;
        } else {
            prev->next = current->next;
        }

        delete current;
    }
};

可以这样使用这个链表：

int main() {
    TypeSafeList<int> intList;
    intList.insert(10);
    intList.insert(20);
    intList.remove(10);

    // 下面这行代码会在编译期报错，因为类型不匹配
    // TypeSafeList<int> intList2;
    // intList2.insert("not an int"); 

    return 0;
}

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面试题：C++ 模板元编程实现类型安全的链表

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