std::map 中的最佳创建新空元素

Question

要插入新元素 std::map 需要存在 std::pair 对象。我没有找到另一种方法来将新元素添加到 std::map 而无需构造这样的 std::pair 对象。

但是假设 std::map 值是一个消耗大量资源的重对象。将这样的元素插入 std::map 限制了一个不必要的副本。在这种情况下我有一些对象 X 需要直接复制到 std::map，std 作者限制我分两步执行此复制：

复制 X->std::pair
复制对象对 -> std::map 插入位置。

如何删除这些不需要的副本？实施 Move 构造函数无法解决我的问题 - 副本仍然存在。

我怀疑 std::map 中的某些方法插入了一个新的空元素，其中包含一些键但没有值，而没有为该值调用任何构造函数。然后我可以以我自己的方式移动价值。但是我在 std::map!

中没有找到这样的方法

Answer 1

您正在寻找std::map::emplace

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/map/emplace

Answer 2

the std::map value is a heavy object consuming a lot of resources. Inserting such element into std::map constraints one unnecessary copy. How to eliminate these unneeded copy?

你说得对，std::map::emplace is the only solution what we have available now. A small explanation about the use of std::map::emplace from cppreference.com 如下：

Careful use of emplace allows the new element to be constructed while avoiding unnecessary copy or move operations. The constructor of the new element (i.e. std::pair<const Key, T>) is called with exactly the same arguments as supplied to emplace, forwarded via std::forward<Args>(args)....

这意味着 class-实例可以在地图插入时就地构建（即，而不是构建和通过 std::map::emplace 复制 ），当您向 class 中的承包商提供完全相同的参数时。然后，您需要使用 std::map::emplace 和 std::piecewise_construct and std::forward_as_tuple（假设 class 包含多个成员）。

myMap.emplace(
        std::piecewise_construct,
        std::forward_as_tuple(/*key of map*/),
        std::forward_as_tuple(/*all the members which you want to constrct in place*/)
    );

为了演示上述情况，我制作了一个小示例代码，其中 ClassA 的成员将在不调用任何特殊成员函数的情况下就地构造。为了确保这一点，我禁用了 default、copy 和 move 构造函数。

SEE LIVE HERE

#include <iostream>
#include <map>
#include <tuple>

class ClassA
{
    int _val;
    std::string _str;
public:
    explicit ClassA(const int val, const std::string& str) : _val(val), _str(str)
    {
        std::cout << "A class: C'tor called...!\n";
    }
    // disable the following
    ClassA() = delete;
    ClassA(const ClassA&) = delete;
    ClassA& operator=(const ClassA&) = delete;
    ClassA(ClassA&&) = delete;
    ClassA& operator=(ClassA&&) = delete;

};

class ClassB
{
    ClassA _aObj;
public:
    explicit ClassB(const int val, const std::string& str) : _aObj(val, str)
    {
        std::cout << "B class: C'tor called...!\n";
    }
    // disable the following
    ClassB() = delete;
    ClassB(const ClassB&) = delete;
    ClassB& operator=(const ClassB&) = delete;
    ClassB(ClassB&&) = delete;
    ClassB& operator=(ClassB&&) = delete;
};

int main()
{
    std::map<int, ClassB> myMap;
    myMap.emplace(
        std::piecewise_construct,
        std::forward_as_tuple(1),
        std::forward_as_tuple(1, "some string")
    );
    return 0;
}

输出：

A class: C'tor called...!
B class: C'tor called...!

更新：另一方面，

The element may be constructed even if there already is an element with the key in the container, in which case the newly constructed element will be destroyed immediately.

这意味着，您的期望（或假设）：

" 我怀疑 std::map 中的某些方法插入了一个新的空元素 一些键 但是没有值，没有为该值调用任何构造函数。然后我可以以我自己的方式移动该值。 "

是不可能实现的，通过上面提到的std::map::emplace方式。正如@aschepler 在评论中指出的那样，通过使用 C++17 功能 std::optional.[=43=，您可以拥有带有有时（可选）键但没有值的映射]

为此，您需要将值设为可选，如下所示，当然编译器版本支持 C++17 或更高版本。

std::map<Key, std::optional<Value>> myMap;

现在您可以随时在代码中构造一个对象，过一会儿，您可以将它移动到适当的键值（即条目）。最后但同样重要的是，不要忘记提供 default move-c'ntors

SEE SAMPLE CODE HERE

#include <optional>

class ClassA {
    /* same as before*/
public:
    // disable the copy c'tor
    // enable move c'ntors
    ClassA(ClassA&&) = default;
    ClassA& operator=(ClassA&&) = default;

};

class ClassB {
    /* same as before*/
public:
    // disable the copy c'tor
    // enable move c'ntors
    ClassB(ClassB&&) = default;
    ClassB& operator=(ClassB&&) = default;
};

int main() {
    std::map<int, std::optional<ClassB>> myMap;
    // created without calling any constructors
    myMap.emplace(1, std::nullopt);
    //later in the code
    ClassB bObj{1, "JeJo"};
    // again after..... move it to the required key-value
    myMap[1] = std::move(bObj);
    return 0;
}

输出：

A class: C'tor called...!
B class: C'tor called...!

std::map 中的最佳创建新空元素

Optimal creation new empty element in std::map

c++

stdmap

c++11

std-pair