'operator[]' 的多个重载实例化为相同的签名

Question

我有一个 Objects 列表，其中存储了一些 Data。一旦一个对象被添加到列表中，它将永远不会被删除。给定一些数据，我还想快速查找它来自哪个对象。

我想创建从数据到对象的映射，而不是遍历整个列表并检查每个对象。

#include <vector>
#include <map>

class Data {/*Stuff here*/};

struct Object {
    Data d;
    Object(Data d) : d(d) {}
};

class ObjectStorage {
    std::vector<Object> objects;
    std::map<Data&, Object&> reverse_lookup;

public:
    void add_object(Data d) {
        objects.emplace_back(d);

        auto &obj = objects.back();
        reverse_lookup.emplace(obj.d, obj);
    }
};

int main() {
    ObjectStorage S;
    S.add_object(Data());
}

为了节省空间，我在地图中使用了参考。对象和数据已经存储在列表中，我知道它们永远不会被删除。

但是，我在尝试编译此程序时遇到以下错误。

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include/c++/v1/map:1024:18: error: multiple overloads of 'operator[]' instantiate to the same signature 'std::__1::map<Data &, Object &, std::__1::less<Data &>, std::__1::allocator<std::__1::pair<Data &, Object &> > >::mapped_type &(std::__1::map<Data &, Object &,
      std::__1::less<Data &>, std::__1::allocator<std::__1::pair<Data &, Object &> > >::key_type &)'
    mapped_type& operator[](key_type&& __k);
                 ^
test.cpp:13:27: note: in instantiation of template class 'std::__1::map<Data &, Object &, std::__1::less<Data &>, std::__1::allocator<std::__1::pair<Data &, Object &> > >' requested here
        std::map<Data&, Object&> reverse_lookup;
                                 ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include/c++/v1/map:1022:18: note: previous declaration is here
    mapped_type& operator[](const key_type& __k);
                 ^
1 error generated.

错误的主要部分似乎是：

错误：'operator[]' 的多个重载实例化为相同的签名

Answer 1

错误源于使用std::map 中的引用。有关原因的更多信息，请参阅问题"Why Can't I store references in a std::map in C++?"。

如果不是太贵，把reverse_lookup的映射改成通过

std::map<Data, Object> reverse_lookup;

并为bool operator<(const Data& lhs, const Data& rhs) 添加一个定义以允许将Data 用作密钥将解决问题。

如果复制Data 和Object 成本太高，可以使用指针映射代替引用。但是，请注意指向数据的存储方式。在这种情况下，如果objects 向量增长超过其内部容量并被调整大小，所有指针都将变为无效。使用像std::list 这样不会在内存中移动数据的东西应该可以防止这个问题。感谢 Christophe 在 cmets 中指出这一点。