C++：在不知道密钥的情况下插入 std::map答案

【问题标题】：C++: insert into std::map without knowing a keyC++：在不知道密钥的情况下插入 std::map
【发布时间】：2011-09-22 09:49:56
【问题描述】：

我需要将值插入到任何空闲位置的 std::map （或等效的）中，然后获取它的键（稍后删除/修改）。比如：

std::map<int, std::string> myMap;
const int key = myMap.insert("hello");

是否可以使用 std::map 这样做，或者是否有一些合适的容器？

谢谢。

【问题讨论】：

我不认为 std::map 是您想要实现的目标的正确选择。你想做什么？将没有关联键的对象添加到字典中是没有意义的。
这不是它的工作原理...map，通常被实现为 RB 树，没有与任何空闲槽关联的“默认密钥”。你到底想达到什么目的？
可能您正在寻找哈希函数 - 搜索有关此主题的信息。
@Matteo Italia，我需要经常在任何数组中插入/更新/删除对象的方法。我认为 std::map 的（有序树？）实现可以找到一些未占用的键 - 不是吗？
@Slav：不，它不是这样工作的。地图中没有“未占用的键”。当地图没有某个键的数据时，它也没有该键本身的数据。当您有一个空的 map<uint32_t> 时，您有超过 40 亿个“未占用的键”...

标签： c++ insert key stdmap

【解决方案1】：

除了使用set，您还可以保留已分配（或空闲）的列表密钥，并在插入之前找到一个新密钥。对于由索引的map int，你可以简单地取最后一个元素，并增加它的键。但我宁愿选择一个简单的std::vector；如果删除不是支持，你可以做一些简单的事情，比如：

int key = myVector.size();
myVector.push_back( newEntry );

如果你需要支持删除，那么使用某种向量 “也许”类型（boost::optional，等等——你可能已经有了一个在你的工具箱中，可能以 Fallible 或 Maybe 的名义）可能是合适的。取决于使用模式（删除的数量与总条目等），您可能需要搜索向量以便重用条目。如果你真的有野心，你可以保留一张位图免费条目，每次删除和条目时设置一点，以及每当您重复使用空间时重置它。

【讨论】：

“您可能想要搜索向量以重用条目” - 或保留一堆免费索引。删除条目时推送堆栈，添加新条目时堆栈为空（在这种情况下push_back 上述向量），或者使用从堆栈中弹出的索引。
保留一堆未使用的条目是一个非常好的主意。它实现起来非常简单，在运行时方面也很高效。
还有一个可能并不明显的性能优势，即以 LIFO 顺序使用旧条目有助于保持缓存温暖。
@Steve Jessop 也许吧。如果您找到一个范围并在该范围内分配，则最近分配的值将具有良好的局部性。当然，如果有很多空槽，使用位图可能会导致使用的内存显着减少（这也有助于局部性）。（预先确定最适合本地化的方法通常是一场真正的猜谜游戏。）

【解决方案2】：

您可以将对象添加到 std::set，然后将整个集合放入映射中。但是不，你不能在没有键的情况下将值放入映射中。

【讨论】：

【解决方案3】：

与您尝试做的最接近的事情可能是

myMap[myMap.size()] = "some string";

与std::set 相比，唯一的优势是您可以将整数索引传递给其他模块，而无需知道std::set<Foo>::iterator 或类似的类型。

【讨论】：

这是一个聪明的把戏。唯一的问题是是否有删除；你可能会得到一个已经使用过的索引。像prec(myMap.end())->first（假设地图不是空的）这样的东西可以解决这个问题（当然，如果应用程序不需要删除，你的技巧就可以开箱即用）。

【解决方案4】：

这是不可能的。这样的操作将需要对密钥类型的复杂知识才能知道哪些密钥可用。例如，std::map 必须为 int 映射增加 int 值，或者为字符串映射附加到字符串。

您可以完全使用 std::set 和删除键控。

【讨论】：

一般来说你是对的，但在他的情况下，密钥类型是int，所以我们知道该怎么做。
是的，但前提是您只需要存储小整数或在任何情况下都不需要密钥类型。假设您从外部来源获得了一些具有高整数的 ID，并且想要添加您自己的 ID（地图的典型用例），那么简单的向量方法将不起作用。我喜欢你的解决方案，但他低估了他的问题:-)
如果某些 id 被强加（并且可能非常大），如您所说，std::vector 方法将不起作用。在这种情况下，您可以将最后一个元素的索引 + 1 用于新元素。或者您可以迭代以找到一个洞（可能将迭代的结果缓存为一个范围，因此您不必每次都进行迭代）。或者可能是别的什么——正如你所说，这个问题被严重低估了。

【解决方案5】：

如果您想要实现类似于 SQL 数据库中自动生成的主键的功能，那么您可以维护一个计数器并使用它来生成唯一键。但也许 std::set 才是你真正需要的。

【讨论】：