Question

我的实现使用std :: map存储数据。当我启动代码时，这似乎是最好的选择。现在，我不得不更改地图中所有对象的键值。

问题在于每个对象都指向地图内的另一个对象：

class AND : public node{
    vector <node*> inputs;
    vector <node*> outputs;
}

地图的声明如下：

map<unsigned int, AND> all_ANDs;

我的问题是：如果我使用C ++ 17中的map :: extract修改all_ANDs映射中的键值，我的指针（例如，属性输入中的指针）将继续指向合适的地方？

换句话说：：如果我用extract更改“ first”元素的值，那么“ second”的地址会保持不变吗？

我从this link中注意到，字符串“木瓜”保持不变（并且正常运行）。但是我想确定指针。

Answer 1

是您已经在帖子中引用的reference明确指出没有元素被复制或移动。（这假设您的代码段中的node没有引用map::node_type）。

对映射节点的insert操作（修改其键之后）也是如此：

如果插入成功，则将其保留在节点句柄中时获得的指向该元素的指针和引用无效，并且在提取该元素之前获得的指向该元素的指针和引用变为有效。（自C ++ 17起）

但是，访问extract()和re insert()之间的对象具有未定义的行为，并且在提取状态下获取其地址的用途受到限制。引用标准：

提取成员仅使已删除元素的迭代器无效；指向删除元素的指针和引用仍然有效。然而，通过这样的指针和引用访问元素，而元素归node_type拥有是未定义的行为。参考和指向由node_type拥有时获得的元素的指针是如果成功插入元素，则无效。

说明

本质上，map<>被实现为节点树，每个节点都包含一个key和T（向用户公开为pair<const Key, T>）。节点（通常）在堆上分配，并且对象的地址与节点的地址相关。 map::extract()取消节点与树的链接并返回节点句柄（持有指向地图节点的指针的对象），但是AFAIK节点本身并未重新分配，移动，或复制。在map::insert(handle)上，该节点根据其（新）键重新链接到树中。同样，这不涉及节点的重新分配，移动或复制。

备注

上面是一个粗略的草图。实际操作方式可能更复杂，而且实现也有所定义。如here所述，node_handle确实允许通过成员函数更改键

Key &node_handle::key() const;

没有具体说明如何实现此目的，我推测该实现使用联合或某种强制转换来允许此操作。当然，该地图必须向用户显示pair<const Key,T>，以防止用户更改密钥并因此破坏地图，但这与从地图中提取的元素无关。

Answer 2

我上面的回答解决了您的直接问题。但是，正如我在评论中建议的那样，它似乎是XY problem。我怀疑：

您具有AND对象的某种结构，这些对象通过它们的inputs和outputs字段相互链接。此链接不得因任何重新分配而中断，因此您不能将它们存储在不断增长的vector<AND>中并进行重新分配。
您还希望根据某些key对这些对象进行排序，并因此将它们存储在map<Key,AND>中，该对象实际上在增长时不会重新分配。
您现在要根据另一个键（和/或更改所有键）对其进行排序。

（如果您实际上对排序不感兴趣，而仅是通过它们的键来查找对象，则应该使用unordered_map代替map，find()在{ {1}}而不是O(n)个操作。）

我建议您使用其他数据布局：

您存储O(log(n))对象的方式允许增加它们的数量而无需重新分配。这里一个明显的选择是deque<AND>，因为

在双端队列两端的
插入和删除操作永远不会使之无效指向其余元素的指针或引用

您还可以将AND设为不可复制且不可移动，以确保一旦分配它们的地址就不会更改（指向它们的指针在销毁之前一直保持有效）。
通过对AND的向量进行排序或使用{{1}对存储对象的指针进行实际处理，可以支持任何按键查找或按键排序操作}}或pair<key,AND*>。您甚至可以同时为每个对象拥有各种键（每个对象都有一个映射）。
当您必须重新设置所有对象的键时，只需忘记旧的映射并创建一个新的映射：由于该映射仅存储指针而不存储对象，因此这不会影响您的链接。

Answer 3

您的map保存实际的AND对象，而不是指向对象的指针。因此，如果存储在AND*中的vector指针指向map的{{1}}对象，则一旦这些对象为，这些指针将变为无效。从AND中删除。

但是，提取只是从map断开指定节点的链接，因此该节点及其键和值在内存中仍然有效。可以将节点重新插入到map中，而不会影响节点的键和值的地址。在这方面，map中的指针将不会变为无效（尽管在将节点从容器中分离时，取消定义它们的引用是未定义的）。

另一种选择是更改您的vector来容纳map指针。或者，最好考虑在AND*中使用std::shared_ptr<AND>中的map和std::shared_ptr<node>中的vector，而不是原始指针。那么map项是删除还是提取都没关系，只要活动{ {1}}对它们的引用。

使用std :: map :: extract修改密钥

3 个答案: