关于 C++ 中 STL 容器的问题

Question

1. std::multimap 和 std::unordered_multimap 多久洗一次条目？我问是因为我的代码传递引用以区分具有相同哈希的条目，并且我想知道何时在它们上运行引用重定向功能。

2. 如果我这样做会发生什么：

   std::multimap atable; //Type specification stuff left out
   //Code that pus in two entries with the same key, call that key foo
   int bar = atable[foo];
   

3. 如果是 unordered_multimap，结果会有所不同吗？

4. 回到传递引用以区分具有相同哈希的条目。有没有更安全的方法来做到这一点？

5. 如果我删除其中一个条目，条目是否会移动（这是阅读 std::vector 文档所建议的）？

Answer 1

std::multimap 和 std::unordered_multimap 多久洗一次条目？

从来没有。指向任何关联容器（包括集合、映射及其无序或“多”版本）的元素的迭代器永远不会失效（除非它们指向的特定元素被删除）。换句话说，实际的元素永远不会“乱来”。这些都需要实现为链接结构（例如，链接树），这意味着只需更改一些指针即可重新构建它们，而无需物理移动任何元素。

编辑：显然（参见 TemplateRex 的评论），无序容器不是这种情况。在这种情况下，迭代器可能会失效，但元素本身不会移动。这些要求意味着一个没有反向指针的间接容器，我认为这是一个合理的选择，但不是我所期望的。

如果我这样做会发生什么：...（获取多图的[]）...

operator[] 没有为std::multimap（或无序版本）定义。那么，会发生什么？会发生编译器错误。

如果是 unordered_multimap，结果会不同吗？

不，一样，operator[] 不存在。

回到传递引用来区分具有相同哈希的条目。有没有更安全的方法来做到这一点？

是的，推荐的做法是使用迭代器而不是引用来引用地图/集合/任何内容的元素。元素的迭代器保证保持有效，并且它们是可复制的并且对它们具有正确的 const-ness 保护，这使它们成为“引用条目”的完美对象。

编辑：根据相同的评论，如果处理散列容器（无序容器），我将不得不建议使用指向元素的指针，因为不保证迭代器（按标准）保持有效。

Answer 2

不，在任何操作过程中都不会损坏任何元素。

正如this famous Q&A 中所解释的，对于关联容器，在插入/擦除时没有迭代器失效（当然，被擦除的元素除外）。对于无序的关联容器，在重新散列期间存在迭代器失效，标准对此进行了说明（强调我的）

23.2.5 无序关联容器 [unord.req]

9 无序关联容器的元素被组织成 桶。具有相同哈希码的键出现在同一个桶中。这 随着元素的添加，桶的数量会自动增加 一个无序的关联容器，因此平均数 每个桶的元素保持在一个界限以下。 重新散列无效 迭代器，改变元素之间的顺序，并改变 buckets 元素出现在，但 不会使指针无效或 对元素的引用。对于 unordered_multiset 和 unordered_multimap， 重新散列保留等效元素的相对顺序。

同样，这并不需要重新排列实际存储的元素（unordered_map<Key, Value> 中的 Key 和 Value 类型），因为无序映射具有以链表形式组织的存储桶，以及存储元素的迭代器 (键值对）有一个元素指针和一个桶指针。重新散列对存储桶进行洗牌，这会使迭代器无效（因为它们的存储桶指针无效）但不会指向元素本身的指针或引用。这在another Q&A中有详细说明

Answer 3

C++ 标准库中的所有关联容器都是基于节点的，即它们的元素保持不变。但是，没有指定哈希是在复制对象后计算对象还是在传递给容器的临时对象上计算的。我猜，通常哈希是在对象被复制/移动之前计算的。

要区分具有相同哈希的元素，无论如何您都需要一个相等函数：如果对象的位置导致它不同，则意味着所有对象都不同，您将无法查看它们全部。您需要对定义键等价的无序容器中的元素具有相等功能。对于有序关联，等效类基于严格的弱排序，即，基于这样的表达式（使用<而不是二进制谓词以提高可读性；任何定义严格弱顺序的二进制谓词也可以）：

bool equivalent = !(a < b) && !(b < a);