当键是对象的一部分时最合适的关联 STL 容器 [C++]

Question

我有这样的课：

struct Thing
{
    unsigned index;
    // more data members
};

我正在使用std::map<Thing> 来包含我的Things。调用代码如下所示：

Thing myThing(/*...*/);
std::map<Thing> things;
things[myThing.index] = myThing;
// ...
Thing &thing3 = things[3];

我想知道是否有一种方法可以直接使用Thing::index，而无需将其隐式复制到pair::first。

我想我需要提供某种Thing 比较运算符，但这没关系。 std::set 可能有效，但我需要一个完整的 Thing 对象作为键：

std::set<Thing> things;
Thing &thing3 = *things.find(Thing(3));

除了将 Thing 重构为 std::pair 之外，我还能用 STL 做得更好吗？

Answer 1

我不明白为什么

inline bool operator<(const Thing& a,const Thing& b) {
  return (a.index<b.index);
}

std::set<Thing> things;  // Uses comparison operator above

Thing &thing3 = *things.find(Thing(3));

并没有完全按照您的意愿行事。没有索引字段的复制/复制，并且键比较与map方法一样高效；有什么不喜欢的？

根据以下 cmets 更新：

如果 Thing 如此重量级以至于您不想复制它，那么您最终可能会得到更像这样的代码：

inline bool operator<(const shared_ptr<Thing>& a,const shared_ptr<Thing>& b) {
  return (a->index < b->index);
}

std::set<shared_ptr<Thing>> things;  // Uses comparison operator above

shared_ptr<Thing> key3(new Thing(3));   

Thing &thing3 = *things.find(key3);

虽然恕我直言，覆盖指针值比较是相当邪恶的，但最好将显式“比较”参数的更详细的路由设置为模板参数。

要记住的一件事（根据我自己对重量级对象的大优先级队列的经验）：基于std::pair<trivial_key,shared_ptr<heavyweight_object>> 的容器可能比std::pair<trivial_key,heavyweight_object> 具有显着优势，因为前者的遍历仅触及与后者相比，密钥（例如find）的缓存效率可能多更高，后者还将获取大量大部分不需要/不相关的heavyweight_object字节到缓存中（当然取决于细节和数量，但实际上这种效果很容易完全淹没复制密钥的相对较小的成本）。

Answer 2

使用私有继承或组合包装映射，重新导出访问器并根据所需功能实现插入。我建议在 key getter 上对你的新类型进行 patametrize - 一个返回给定存储类型对象的键的函子。

Answer 3

我记得boost::flyweight 支持key extractors 以避免在可以从对象中轻松获得密钥时为密钥保留额外的存储空间。

我不建议在 map 或 unordered_map 足够的所有情况下使用享元，我很难相信这些类不支持类似的密钥提取模式，尽管我找不到任何在文档或谷歌中提到。无论哪种情况，这都可能对您有所帮助

Answer 4

使用对象的内存地址作为映射中的键怎么样？

std::map< void*, std::shared_ptr<MyObject> > myMap;
myMap.insert( std::pair<void*, std::shared_ptr<MyObject> >(object.get(), object) );

因此您不需要将密钥存储在对象中，我认为这是一个坏主意，因为密钥与对象状态没有任何关系。