使用复合键，自定义比较器和部分索引搜索来提升multi_index容器

时间：2013-05-07 14:41:26

标签： c++ boost boost-multi-index

我有一个这样的课程（简化示例）：

class A {
  public:
    typedef boost::shared_ptr<A> Ptr;
    const std::string& getID() const;
    const std::string& getLabel() const;
    bool getFlag() const;
    float getValue() const;
  private:
  ...
};

我需要一个容器，该容器由(id, label)的唯一组合以及(label, flag, value)的唯一组合索引。我还需要按第二个索引按标签排序，然后按标记，如果标志为真，则按降序值，如果标志为假，则增加值。所以在创建关键提取器后，我正在做这样的事情：

typedef boost::multi_index::composite_key<
  Ptr, extractor_id, extractor_label
> id_label_key;
typedef boost::multi_index::composite_key<
  Ptr, extractor_label, extractor_flag, extractor_value
> label_flag_value_key;
...
typedef boost::multi_index_container<Ptr,
  boost::multi_index::indexed_by<
    boost::multi_index::ordered_unique<
      boost::multi_index::tag<by_id_label
      id_label_key
    >,
    boost::multi_index::ordered_unique<
      boost::multi_index::tag<by_label_flag_value>,
      label_flag_value_key,
      Compare
    >,
  >
> Items;
typedef Items::index<by_label_flag_value>::type Items_by_label_flag_value;

其中Compare定义为：

struct Compare {
  bool operator() (const boost::multi_index::composite_key_result<label_flag_value_key>& k, const boost::tuple<float,bool>& q) const {
    return compare(k.value->getLabel(), k.value->getFlag(), k.value->getValue(),
      q.get<0>(), q.get<1>(), q.get<2>()
  }
  bool operator() (const boost::tuple<float,bool>& q, const boost::multi_index::composite_key_result<label_flag_value_key>& k) const {
    return compare(q.get<0>(), q.get<1>(), q.get<2>(), 
      k.value->getLabel(), k.value->getFlag(), k.value->getValue(),
  }
  bool operator() (const boost::multi_index::composite_key_result<label_flag_value_key>& k1, const boost::multi_index::composite_key_result<label_flag_value_key>& k2) const {
    return compare(k1.value->getLabel(), k1.value->getFlag(), k1.value->getValue(),
      k2.value->getLabel(), k2.value->getFlag(), k2.value->getValue())
  }
  bool compare(const std::string& l1, bool f1, float v1, const std::string& l2, bool f2, float v2) const {
    if (l1 != l2) return l1 < l2;
    if (f1 != f2) return f1;
    return f1 ? (v1 > v2) : (v1 < v2);
  }
};

现在，我可以执行以下查询：

Items_by_label_flag_value::const_iterator it = items_by_label_flag_value.find(boost::make_tuple("A", true, 0.1));

但是，如果我尝试执行部分查询 - 例如，检索所有具有相同标签的项目 - 我的代码将无法编译：

std::pair<Items_by_label_flag_value::const_iterator, Items_by_label_flag_value::const_iterator> range = items_by_label_flag_value.equal_range(boost::make_tuple("A"));

我知道它为什么不编译：在比较器中我明确使用.get<0>()，.get<1>()和.get<2>()但是部分搜索元组没有<1>和{{1元素。我不知道的是如何创建正确的比较器。如果我尝试再添加两个函数，只接受一个元素的元组，那么编译器会在<2>调用中抱怨含糊不清。

我也明白operator()应该是一个不透明的对象，我不应该使用它的内部。

所以我的问题是如何创建所需的索引和正确的比较器？

2 个答案:

答案 0 :(得分：4)

对于原始解决方案，您不需要为第二个索引使用复合键，因为Compare提取器基本上是在尝试替换由composite_key / composite_key_compare自动生成的机制。以下（轻微）测试工作：

struct LBFCompare
{
  bool operator() (const A& x, const A& y) const {
    return compare(
      x.getLabel(), x.getFlag(), x.getValue(),
      y.getLabel(), y.getFlag(), y.getValue());
  }
  bool operator() (const std::string& x, const A& y) const{
    return compare(x,y.getLabel());
  }
  bool operator() (const A& x, const std::string& y) const{
    return compare(x.getLabel(),y);
  }
  template<typename T0>
  bool operator() (const boost::tuple<T0>& x, const A& y) const{
    return compare(x.get<0>(),y.getLabel());
  }
  template<typename T0>
  bool operator() (const A& x, const boost::tuple<T0>& y) const{
    return compare(x.getLabel(),y.get<0>());
  }
  template<typename T0,typename T1>
  bool operator() (const boost::tuple<T0,T1>& x, const A& y) const{
    return compare(x.get<0>(),x.get<1>(),y.getLabel(),y.getFlag());
  }
  template<typename T0,typename T1>
  bool operator() (const A& x, const boost::tuple<T0,T1>& y) const{
    return compare(x.getLabel(),x.getFlag(),y.get<0>(),y.get<1>());
  }
  template<typename T0,typename T1,typename T2>
  bool operator() (const boost::tuple<T0,T1,T2>& x, const A& y) const{
    return compare(x.get<0>(),x.get<1>(),x.get<2>(),y.getLabel(),y.getFlag(),y.getValue());
  }
  template<typename T0,typename T1,typename T2>
  bool operator() (const A& x, const boost::tuple<T0,T1,T2>& y) const{
    return compare(x.getLabel(),x.getFlag(),x.getValue(),y.get<0>(),y.get<1>(),y.get<2>());
  }
  bool compare(const std::string& l1, const std::string& l2) const {
    return l1 < l2;
  }
  bool compare(const std::string& l1, bool f1, const std::string& l2, bool f2) const {
    if (l1 != l2) return l1 < l2;
    return f1 < f2;
  }
  bool compare(const std::string& l1, bool f1, float v1, const std::string& l2, bool f2, float v2) const {
    if (l1 != l2) return l1 < l2;
    if (f1 != f2) return f1;
    return f1 ? (v1 > v2) : (v1 < v2);
  }
};

struct by_id_label{};
struct by_label_flag_value{};

typedef boost::multi_index_container<
  Ptr,
  boost::multi_index::indexed_by<
    boost::multi_index::ordered_unique<
      boost::multi_index::tag<by_id_label>,
      id_label_key
    >,
    boost::multi_index::ordered_unique<
      boost::multi_index::tag<by_label_flag_value>,
      boost::multi_index::identity<A>,
      LBFCompare
    >
  >
> Items;
typedef Items::index<by_label_flag_value>::type Items_by_label_flag_value;

int main()
{
  Items c;
  c.insert(Ptr(new A("id","label",true,1.0)));
  Items_by_label_flag_value& i=c.get<by_label_flag_value>();
  i.find("id");
  i.find(boost::make_tuple("id"));
  i.find(boost::make_tuple("id",true));
  i.find(boost::make_tuple("id",true,1.0));
}

你提到的歧义问题是由于你可能通过传递const char* s而不是完全形成std::string s的元组来查找：在这种情况下有隐式转换和看似一，二，三大小的元组同样是好的候选者（元组恕我直言的实现问题。）解决方案是对那些带元组的LBFCompare::operator()进行模板化。

答案 1 :(得分：2)

非常有趣的问题！我能想到的最简单的解决方法是：将以下内容添加到您的班级

class A {
  ...
  float getTaggedValue()const{return getFlag()?-getValue():getValue();}
  ...
};

然后在(label,tag,tagged_value)上使用常规复合键为您的第二个索引配备当使用元组(l,t,v)进行搜索时，如果标记为true，则不要忘记v否定（使用多一点努力，你可以让getTaggedValue返回一个特殊的类型，比如pair<bool, double>，这样你就不会无意中直接将未经检查的浮点数传递给元组。）

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