带提示的 std::map::insert_or_assign 的有效替代品

Question

我正在尝试为不支持 C++17 的构建环境编写一个带有 hint 参数的 std::map::insert_or_assign 的替代品。

我希望这个替代品同样高效，并且不需要映射类型为 DefaultConstructible。后一个要求排除了map[key] = value。

我想出了这个：

template <class M, class K, class T>
typename M::iterator insert_or_assign(M& map, typename M::const_iterator hint,
                                      K&& key, T&& value)
{
    using std::forward;
    auto old_size = map.size();
    auto iter = map.emplace_hint(hint, forward<K>(key), forward<T>(value));

    // If the map didn't grow, the key already already existed and we can directly
    // assign its associated value.
    if (map.size() == old_size)
        iter->second = std::forward<T>(value);
    return iter;
}

但是，我不知道我是否可以信任 std::map 在密钥已经存在的情况下不会移动分配值两次。这安全吗？如果没有，是否有一种安全的方法可以有效地实现 std::map::insert_or_assign 的替代品，采用 hint 参数？

Answer 1

根据 NathanOliver 的评论，他将 cppreference documentation 引用为 std::map::emplace：

即使已经有一个元素，也可以构造该元素 使用容器中的密钥，在这种情况下，新构建的 元素将被立即销毁。

如果我们假设 std::map::emplace_hint 也是如此，那么在我在问题中提出的解决方案中，该值可能会过早地消失。

我想出了另一个解决方案（未测试），它只有forwards 的值一次。我承认它不漂亮。 :-)

// Take 'hint' as a mutating iterator to avoid an O(N) conversion.
template <class M, class K, class T>
typename M::iterator insert_or_assign(M& map, typename M::iterator hint,
                                      K&& key, T&& value)
{
    using std::forward;

#ifdef __cpp_lib_map_try_emplace
    return map.insert_or_assign(hint, forward<K>(key), forward<T>(value);
#else
    // Check if the given key goes between `hint` and the entry just before
    // hint. If not, check if the given key matches the entry just before hint.
    if (hint != map.begin())
    {
        auto previous = hint;
        --previous; // O(1)
        auto comp = map.key_comp();
        if (comp(previous->first, key)) // key follows previous
        {
            if (comp(key, hint->first)) // key precedes hint
            {
                // Should be O(1)
                return map.emplace_hint(hint, forward<K>(key),
                                        forward<T>(value));
            }

        }
        else if (!comp(key, previous->first)) // key equals previous
        {
            previous->second = forward<T>(value); // O(1)
            return previous;
        }
    }

    // If this is reached, then the hint has failed.
    // Check if key already exists. If so, assign its associated value.
    // If not, emplace the new key-value pair.
    auto iter = map.find(key); // O(log(N))
    if (iter != map.end())
        iter->second = forward<T>(value);
    else
        iter = map.emplace(forward<K>(key), forward<T>(value)); // O(log(N))
    return iter;
#endif
}

我希望其他人能提出更好的解决方案！

请注意，在诉诸这种丑陋的混乱之前，我会检查 __cpp_lib_map_try_emplace feature test macro 以测试是否支持 std::map::insert_or_assign。

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编辑：消除了在尝试检查密钥是否已存在于 hint 时的缓慢迭代器算术愚蠢。

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编辑 2：hint 现在被视为变异迭代器，以避免在其他情况下作为 const_iterator 传递时进行昂贵的 O(N) 转换。这允许我手动检查提示并在提示成功时执行 O(1) 插入或赋值。