避免在 map/unordered_map 中进行多次查找

Question

假设我们有一个昂贵的函数映射 string 到 int 并且想要在映射中缓存结果。

最简单的代码是

int mapStringToIntWithCache(std::string const& s) {
    static std::unordered_map<std::string, int> cache;
    if (cache.count(s) > 0) return cache[s];
    else return cache[s] = myExpensiveFunction(s);
}

但这有 2 次查找。

所以我倾向于写这个

int mapStringToIntWithCache(std::string const& s) {
    static std::unordered_map<std::string, int> cache;
    size_t sizeBefore = cache.size();
    int& val = cache[s];
    if (cache.size() > sizeBefore) val = myExpensiveFunction(s);
    return val;
}

这只有一次查找，但看起来有点笨拙。有没有更好的方法？

Answer 1

只需使用std::map::emplace()方法：

int mapStringToIntWithCache(std::string const& s) {
    static std::unordered_map<std::string, int> cache;
    auto pair = cache.emplace( s, 0 );
    if( pair.second )
         pair.first->second = myExpensiveFunction(s);
    return pair.first->second;
}

Answer 2

@Slava 的回答只是一个注释：如果你通过 const 左值引用传递参数，那么如果它是右值，你就不能从这个参数中移动：

int i = mapStringToIntWithCache("rvalue argument here");

临时 std::string 参数将在此处复制如果插入到 cache。

您可以使用 完美转发 ，但是，如果您希望将参数保持为仅 std::string 类型（例如，对于从字符串文字的隐式转换），那么你需要一些 wrapper-helper 函数 解决方案：

template <typename T>
int mapStringToIntWithCacheHelper(T&& s) {
  static std::unordered_map<std::string, int> cache;
  auto pair = cache.emplace( std::forward<T>(s), 0 );
  if( pair.second )
    pair.first->second = myExpensiveFunction(pair.first->first); // can't use s here !!!
  return pair.first->second;
}

int mapStringToIntWithCache(const std::string & s) {
  mapStringToIntWithCacheHelper(s);
}

int mapStringToIntWithCache(std::string && s) {
  mapStringToIntWithCacheHelper(std::move(s));
}

避免在 map/unordered_map 中进行多次查找

Avoiding multiple lookups in map/unordered_map

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