test.cpp

#include <cassert>
#include <iostream>
#include "singlelinkedlist.h"

#include <forward_list>

using namespace List;

void Test2() {
    // Итерирование по пустому списку
    {
        SingleLinkedList<int> list;
        // Константная ссылка для доступа к константным версиям begin()/end()
        const auto& const_list = list;

        // Итераторы begin и end у пустого диапазона равны друг другу
        assert(list.begin() == list.end());
        assert(const_list.begin() == const_list.end());
        assert(list.cbegin() == list.cend());
        assert(list.cbegin() == const_list.begin());
        assert(list.cend() == const_list.end());
    }

    // Итерирование по непустому списку
    {
        SingleLinkedList<int> list;
        const auto& const_list = list;

        list.PushFront(1);
        assert(list.GetSize() == 1u);
        assert(!list.IsEmpty());

        assert(const_list.begin() != const_list.end());
        assert(const_list.cbegin() != const_list.cend());
        assert(list.begin() != list.end());

        assert(const_list.begin() == const_list.cbegin());

        assert(*list.cbegin() == 1);
        *list.begin() = -1;
        assert(*list.cbegin() == -1);

        const auto old_begin = list.cbegin();
        list.PushFront(2);
        assert(list.GetSize() == 2);

        const auto new_begin = list.cbegin();
        assert(new_begin != old_begin);
        // Проверка прединкремента
        {
            auto new_begin_copy(new_begin);
            assert((++(new_begin_copy)) == old_begin);
        }
        // Проверка постинкремента
        {
            auto new_begin_copy(new_begin);
            assert(((new_begin_copy)++) == new_begin);
            assert(new_begin_copy == old_begin);
        }
        // Итератор, указывающий на позицию после последнего элемента равен итератору end()
        {
            auto old_begin_copy(old_begin);
            assert((++old_begin_copy) == list.end());
        }
    }
    // Преобразование итераторов
    {
        SingleLinkedList<int> list;
        list.PushFront(1);
        // Конструирование ConstItrator из Iterator
        SingleLinkedList<int>::ConstIterator const_it(list.begin());
        assert(const_it == list.cbegin());
        assert(*const_it == *list.cbegin());

        SingleLinkedList<int>::ConstIterator const_it1;
        // Присваивание ConstIterator-у значения Iterator
        const_it1 = list.begin();
        assert(const_it1 == const_it);
    }
    // Проверка оператора ->
    {
        using namespace std;
        SingleLinkedList<std::string> string_list;

        string_list.PushFront("one"s);
        assert(string_list.cbegin()->length() == 3u);
        string_list.begin()->push_back('!');
        assert(*string_list.begin() == "one!"s);
    }
}

void Test3() {
    // Проверка списков на равенство и неравенство
    {
        SingleLinkedList<int> list_1;
        list_1.PushFront(1);
        list_1.PushFront(2);

        SingleLinkedList<int> list_2;
        list_2.PushFront(1);
        list_2.PushFront(2);
        list_2.PushFront(3);

        SingleLinkedList<int> list_1_copy;
        list_1_copy.PushFront(1);
        list_1_copy.PushFront(2);

        SingleLinkedList<int> empty_list;
        SingleLinkedList<int> another_empty_list;

        // Список равен самому себе
        assert(list_1 == list_1);
        assert(empty_list == empty_list);

        // Списки с одинаковым содержимым равны, а с разным - не равны
        assert(list_1 == list_1_copy);
        assert(list_1 != list_2);
        assert(list_2 != list_1);
        assert(empty_list == another_empty_list);
    }

    // Обмен содержимого списков
    {
        SingleLinkedList<int> first;
        first.PushFront(1);
        first.PushFront(2);

        SingleLinkedList<int> second;
        second.PushFront(10);
        second.PushFront(11);
        second.PushFront(15);

        const auto old_first_begin = first.begin();
        const auto old_second_begin = second.begin();
        const auto old_first_size = first.GetSize();
        const auto old_second_size = second.GetSize();

        first.swap(second);

        assert(second.begin() == old_first_begin);
        assert(first.begin() == old_second_begin);
        assert(second.GetSize() == old_first_size);
        assert(first.GetSize() == old_second_size);

        // Обмен при помощи функции swap
        {
            using std::swap;

            // В отсутствие пользовательской перегрузки будет вызвана функция std::swap, которая
            // выполнит обмен через создание временной копии
            swap(first, second);

            // Убеждаемся, что используется не std::swap, а пользовательская перегрузка

            // Если бы обмен был выполнен с созданием временной копии,
            // то итератор first.begin() не будет равен ранее сохранённому значению,
            // так как копия будет хранить свои узлы по иным адресам
            assert(first.begin() == old_first_begin);
            assert(second.begin() == old_second_begin);
            assert(first.GetSize() == old_first_size);
            assert(second.GetSize() == old_second_size);
        }
    }

    // Инициализация списка при помощи std::initializer_list
    {
        SingleLinkedList<int> list{1, 2, 3, 4, 5};
        assert(list.GetSize() == 5);
        assert(!list.IsEmpty());
        assert(std::equal(list.begin(), list.end(), std::begin({1, 2, 3, 4, 5})));
    }

    // Лексикографическое сравнение списков
    {
        using IntList = SingleLinkedList<int>;

        assert((IntList{1, 2, 3} < IntList{1, 2, 3, 1}));
        assert((IntList{1, 2, 3} <= IntList{1, 2, 3}));
        assert((IntList{1, 2, 4} > IntList{1, 2, 3}));
        assert((IntList{1, 2, 3} >= IntList{1, 2, 3}));
    }

    // Копирование списков
    {
        const SingleLinkedList<int> empty_list{};
        // Копирование пустого списка
        {
            auto list_copy(empty_list);
            assert(list_copy.IsEmpty());
        }

        SingleLinkedList<int> non_empty_list{1, 2, 3, 4};
        // Копирование непустого списка
        {
            auto list_copy(non_empty_list);

            assert(non_empty_list.begin() != list_copy.begin());
            assert(list_copy == non_empty_list);
        }
    }

    // Присваивание списков
    {
        const SingleLinkedList<int> source_list{1, 2, 3, 4};

        SingleLinkedList<int> receiver{5, 4, 3, 2, 1};
        receiver = source_list;
        assert(receiver.begin() != source_list.begin());
        assert(receiver == source_list);
    }

    // Вспомогательный класс, бросающий исключение после создания N-копии
    struct ThrowOnCopy {
        ThrowOnCopy() = default;
        explicit ThrowOnCopy(int& copy_counter) noexcept
            : countdown_ptr(&copy_counter) {
        }
        ThrowOnCopy(const ThrowOnCopy& other)
            : countdown_ptr(other.countdown_ptr)  //
        {
            if (countdown_ptr) {
                if (*countdown_ptr == 0) {
                    throw std::bad_alloc();
                } else {
                    --(*countdown_ptr);
                }
            }
        }
        // Присваивание элементов этого типа не требуется
        ThrowOnCopy& operator=(const ThrowOnCopy& rhs) = delete;
        // Адрес счётчика обратного отсчёта. Если не равен nullptr, то уменьшается при каждом копировании.
        // Как только обнулится, конструктор копирования выбросит исключение
        int* countdown_ptr = nullptr;
    };

    // Безопасное присваивание списков
    {
        SingleLinkedList<ThrowOnCopy> src_list;
        src_list.PushFront(ThrowOnCopy{});
        src_list.PushFront(ThrowOnCopy{});
        auto thrower = src_list.begin();
        src_list.PushFront(ThrowOnCopy{});

        int copy_counter = 0;  // при первом же копировании будет выброшего исключение
        thrower->countdown_ptr = &copy_counter;

        SingleLinkedList<ThrowOnCopy> dst_list;
        dst_list.PushFront(ThrowOnCopy{});
        int dst_counter = 10;
        dst_list.begin()->countdown_ptr = &dst_counter;
        dst_list.PushFront(ThrowOnCopy{});

        try {
            dst_list = src_list;
            // Ожидается исключение при присваивании
            assert(false);
        } catch (const std::bad_alloc&) {
            // Проверяем, что состояние списка-приёмника не изменилось
            // при выбрасывании исключений
            assert(dst_list.GetSize() == 2);
            auto it = dst_list.begin();
            assert(it != dst_list.end());
            assert(it->countdown_ptr == nullptr);
            ++it;
            assert(it != dst_list.end());
            assert(it->countdown_ptr == &dst_counter);
            assert(dst_counter == 10);
        } catch (...) {
            // Других типов исключений не ожидается
            assert(false);
        }
    }
}

void Test4() {
    struct DeletionSpy {
        ~DeletionSpy() {
            if (deletion_counter_ptr) {
                ++(*deletion_counter_ptr);
            }
        }
        int* deletion_counter_ptr = nullptr;
    };

    // Проверка PopFront
    {
        SingleLinkedList<int> numbers{3, 14, 15, 92, 6};
        numbers.PopFront();
        assert((numbers == SingleLinkedList<int>{14, 15, 92, 6}));

        SingleLinkedList<DeletionSpy> list;
        list.PushFront(DeletionSpy{});
        int deletion_counter = 0;
        list.begin()->deletion_counter_ptr = &deletion_counter;
        assert(deletion_counter == 0);
        list.PopFront();
        assert(deletion_counter == 1);
    }

    // Доступ к позиции, предшествующей begin
    {
        SingleLinkedList<int> empty_list;
        const auto& const_empty_list = empty_list;
        assert(empty_list.before_begin() == empty_list.cbefore_begin());
        assert(++empty_list.before_begin() == empty_list.begin());
        assert(++empty_list.cbefore_begin() == const_empty_list.begin());

        SingleLinkedList<int> numbers{1, 2, 3, 4};
        const auto& const_numbers = numbers;
        assert(numbers.before_begin() == numbers.cbefore_begin());
        assert(++numbers.before_begin() == numbers.begin());
        assert(++numbers.cbefore_begin() == const_numbers.begin());
    }


    // Вставка элемента после указанной позиции
    {  // Вставка в пустой список
        {
            SingleLinkedList<int> lst;
            const auto inserted_item_pos = lst.InsertAfter(lst.before_begin(), 123);
            assert((lst == SingleLinkedList<int>{123}));
            assert(inserted_item_pos == lst.begin());
            assert(*inserted_item_pos == 123);
        }

        // Вставка в непустой список
        {
            SingleLinkedList<int> lst{1, 2, 3};
            auto inserted_item_pos = lst.InsertAfter(lst.before_begin(), 123);

            assert(inserted_item_pos == lst.begin());
            assert(inserted_item_pos != lst.end());
            assert(*inserted_item_pos == 123);
            assert((lst == SingleLinkedList<int>{123, 1, 2, 3}));

            inserted_item_pos = lst.InsertAfter(lst.begin(), 555);
            assert(++SingleLinkedList<int>::Iterator(lst.begin()) == inserted_item_pos);
            assert(*inserted_item_pos == 555);
            assert((lst == SingleLinkedList<int>{123, 555, 1, 2, 3}));
        };
    }

    // Вспомогательный класс, бросающий исключение после создания N-копии
    struct ThrowOnCopy {
        ThrowOnCopy() = default;
        explicit ThrowOnCopy(int& copy_counter) noexcept
            : countdown_ptr(&copy_counter) {
        }
        ThrowOnCopy(const ThrowOnCopy& other)
            : countdown_ptr(other.countdown_ptr)  //
        {
            if (countdown_ptr) {
                if (*countdown_ptr == 0) {
                    throw std::bad_alloc();
                } else {
                    --(*countdown_ptr);
                }
            }
        }
        // Присваивание элементов этого типа не требуется
        ThrowOnCopy& operator=(const ThrowOnCopy& rhs) = delete;
        // Адрес счётчика обратного отсчёта. Если не равен nullptr, то уменьшается при каждом копировании.
        // Как только обнулится, конструктор копирования выбросит исключение
        int* countdown_ptr = nullptr;
    };

    // Проверка обеспечения строгой гарантии безопасности исключений
    {
        bool exception_was_thrown = false;
        for (int max_copy_counter = 10; max_copy_counter >= 0; --max_copy_counter) {
            SingleLinkedList<ThrowOnCopy> list{ThrowOnCopy{}, ThrowOnCopy{}, ThrowOnCopy{}};
            try {
                int copy_counter = max_copy_counter;
                list.InsertAfter(list.cbegin(), ThrowOnCopy(copy_counter));
                assert(list.GetSize() == 4u);
            } catch (const std::bad_alloc&) {
                exception_was_thrown = true;
                assert(list.GetSize() == 3u);
                break;
            }
        }
        assert(exception_was_thrown);
    }

    // Удаление элементов после указанной позиции
    {
        {
            SingleLinkedList<int> lst{1, 2, 3, 4};
            const auto& const_lst = lst;
            const auto item_after_erased = lst.EraseAfter(const_lst.cbefore_begin());
            assert((lst == SingleLinkedList<int>{2, 3, 4}));
            assert(item_after_erased == lst.begin());
        }
        {
            SingleLinkedList<int> lst{1, 2, 3, 4};
            const auto item_after_erased = lst.EraseAfter(lst.cbegin());
            assert((lst == SingleLinkedList<int>{1, 3, 4}));
            assert(item_after_erased == (++lst.begin()));
        }
        {
            SingleLinkedList<int> lst{1, 2, 3, 4};
            const auto item_after_erased = lst.EraseAfter(++(++lst.cbegin()));
            assert((lst == SingleLinkedList<int>{1, 2, 3}));
            assert(item_after_erased == lst.end());
        }
        {
            SingleLinkedList<DeletionSpy> list{DeletionSpy{}, DeletionSpy{}, DeletionSpy{}};
            auto after_begin = ++list.begin();
            int deletion_counter = 0;
            after_begin->deletion_counter_ptr = &deletion_counter;
            assert(deletion_counter == 0u);
            list.EraseAfter(list.cbegin());
            assert(deletion_counter == 1u);
        }
    }

}



int main() {
    Test2();
    Test3();
    Test4();
}