如何修改关联式容器中键值对的键?

发布时间:2020-07-29 发布网站:脚本之家
脚本之家收集整理的这篇文章主要介绍了如何修改关联式容器中键值对的键?脚本之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
通过前面的学习,读者已经掌握了所有关联式容器(包括 map、multimap、set 和 multiset)的特性和用法。其中需要指出的是,对于如何修改容器中某个键值对的键,所有关联式容器可以采用同一种解决思路,即先删除该键值对,然后再向容器中添加修改之后的新键值对。

那么,是否可以不删除目标键值对,而直接修改它的键呢?接下来就围绕此问题,给读者展开详细的讲解。

首先可以明确的是,map 和 multimap 容器只能采用“先删除,再添加”的方式修改某个键值对的键。原因很简单,C++ STL 标准中明确规定,map 和 multimap 容器用于存储类型为 pair<const K,V> 的键值对。显然,只要目标键值对存储在当前容器中,键的值就无法被修改。

举个例子:
map<int,int> mymap{ {1,10},{2,20} };
//map 容器的键为 const 类型,不能被修改
mymap.begin()->first = 100;

multimap<int,int> mymultimap{ {10,100},{20,200} };
//multimap 容器的键为 const 类型,同样不能被修改
mymultimap.begin()->first = 100;
其中,第 3 行代码试图直接将 mymap 容器中 {1,10} 的键改为 100,同样第 7 行代码试图直接将 mymultimap 容器中 {10,100} 的键改为 100,它们都是不能通过编译的。

正如上面例子中演示的那样,直接修改 map 或 multimap 容器中某个键值对的键是行不通的。但对于 set 或者 multiset 容器来说,却是可行的。

和 map、multimap 不同,C++ STL 标准中并没有用 const 限定 set 和 multiset 容器中存储元素的类型。换句话说,对于 set<T> 或者 multiset<T> 类型的容器,其存储元素的类型是 T 而不是 const T。

事实上,对 set 和 multiset 容器中的元素类型作 const 修饰,是违背常理的。举个例子,假设我们使用 set 容器存储多个学生信息,如下是一个表示学生的类:
class student {
public:
    student(string name,int id,int age) :name(name),id(id),age(age) {
    }
    const int& getid() const {
        return id;
    }
    void setname(const string name){
        this->name = name;
    }
    string getname() const{
        return  name;
    }
    void setage(int age){
        this->age = age;
    }
    int getage() const{
        return  age;
    }
private:
    string name;
    int id;
    int age;
};
在创建 set 容器之前,我们还需要为其设计一个排序规则,这里假定以每个学生的 id 做升序排序,其排序规则如下:
class cmp {
public:
    bool operator ()(const student &stua,const student &stub) {
        //按照字符串的长度,做升序排序(即存储的字符串从短到长)
        return  stua.getid() < stub.getid();
    }
};
做完以上所有的准备工作后,就可以创建一个可存储 student 对象的 set 容器了,比如:
set<student,cmp> myset{ {"zhangsan",10,20},{"lisi",20,21},{"wangwu",15,19} };
由此创建的 myset 容器中,存储的数据依次为:

{"zhangsan",20}
{"wangwu",19}
{"lisi",21}

注意,set 容器中每个元素也可以看做是键和值相等的键值对,但对于这里的 myset 容器来说,其实每个 student 对象的 id 才是真正的键,其它信息(name 和 age)只不过是和 id 绑定在一起而已。因此,在不破坏 myset 容器中元素的有序性的前提下(即不修改每个学生的 id),学生的其它信息是应该允许修改的,但有一个前提,即 myset 容器中存储的各个 student 对象不能被 const 修饰(这也是 set 容器中的元素类型不能被 const 修饰的原因)。

总之,set 和 multiset 容器的元素类型没有用 const 修饰。所以从语法的角度分析,我们可以直接修改容器中元素的值,但一定不要修改元素的键。

例如,在已创建好的 myset 容器的基础上,如下代码尝试修改 myset 容器中某个学生的 name 名字:
set<student>::iterator iter = mymap.begin();
(*iter).setname("xiaoming");
注意,如果读者运行代码会发现,它也是无法通过编译的。

虽然 C++ STL 标准没有用 const 修饰 set 或者 multiset 容器中元素的类型,但也做了其它工作来限制用户修改容器的元素。例如上面代码中,*iter 会调用 operator*,其返回的是一个 const T& 类型元素。这意味着,C++ STL 标准不允许用户借助迭代器来直接修改 set 或者 multiset 容器中的元素。

那么,如何才能正确修改 set 或 multiset 容器中的元素呢?最直接的方式就是借助 const_cast 运算符,该运算符可以去掉指针或者引用的 const 限定符。

有关 const_cast 运算符的用法,由于不是本节重点,这里不再做详细讲解,有兴趣的读者可自行查阅相关资料。

比如,我们只需要借助 const_cast 运算符对上面程序稍作修改,就可以运行成功:
set<student>::iterator iter = mymap.begin();
const_cast<student&>(*iter).setname("xiaoming");
由此,mymap 容器中的 {"zhangsan",20} 就变成了 {"xiaoming",20}。

再次强调,虽然使用 const_cast 能直接修改 set 或者 multiset 容器中的元素,但一定不要修改元素的键!如果要修改,只能采用“先删除,再添加”的方式。另外,不要试图以同样的方式修改 map 或者 multimap 容器中键值对的键,这违反了 C++ STL 标准的规定。

总结

总的来说,map 和 multimap 容器中元素的键是无法直接修改的,但借助 const_cast,我们可以直接修改 set 和 multiset 容器中元素的非键部分。

为了加深读者的理解,如下是和本节内容相关的完整程序,读者可直接拷贝下来:
#include<iostream>
#include<set>
#include<string>
using namespace std;
class student {
public:
    student(string name,age(age) {
    }
    const int& getid() const {
        return id;
    }
    void setname(const string name){
        this->name = name;
    }
    string getname() const{
        return  name;
    }
    void setage(int age){
        this->age = age;
    }
    int getage() const{
        return  age;
    }
    void display()const {
        cout << id << " " << name << " " << age << endl;
    }
private:
    string name;
    int id;
    int age;
};
//自定义 myset 容器的排序规则
class cmp {
public:
    bool operator ()(const student &stua,const student &stub) {
        //按照字符串的长度,做升序排序(即存储的字符串从短到长)
        return  stua.getid() < stub.getid();
    }
};

int main() {
    set<student,cmp> mymap{ {"zhangsan",19} };

    set<student>::iterator iter = mymap.begin();
    //直接将 {"zhangsan",20} 中的 "zhangsan" 修改为 "xiaoming"
    const_cast<student&>(*iter).setname("xiaoming");
   
    while (iter != mymap.end()) {
        (*iter).display();
        ++iter;
    }
    return 0;
}
程序执行结果为:

10 xiaoming 20
15 wangwu 19
20 lisi 21

总结

以上是脚本之家为你收集整理的如何修改关联式容器中键值对的键?全部内容,希望文章能够帮你解决如何修改关联式容器中键值对的键?所遇到的程序开发问题。

如果觉得脚本之家网站内容还不错,欢迎将脚本之家网站推荐给程序员好友。

本图文内容来源于网友网络收集整理提供,作为学习参考使用,版权属于原作者。
如您喜欢交流学习经验,点击链接加入脚本之家官方QQ群:1065694478
脚本之家官方公众号

微信公众号搜索 “ 程序精选 ” ,选择关注!

微信公众号搜索 “ 程序精选 ”
精选程序员所需精品干货内容!