C++的Boost?Bimap怎么使用

這篇文章主要介紹了C++的Boost Bimap怎么使用的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇C++的Boost Bimap怎么使用文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

一、提要

庫 Boost.Bimap 基于 Boost.MultiIndex 并提供了一個無需先定義即可立即使用的容器。該容器類似于 std::map，但支持從任一側查找值。 Boost.Bimap 允許您根據訪問地圖的方式創建任意一側都可以作為關鍵點的地圖。當您訪問左側作為鍵時，右側是值，反之亦然。

二、示例

Example13.1.Usingboost::bimap

#include <boost/bimap.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  typedef boost::bimap<std::string, int> bimap;
  bimap animals;
  animals.insert({"cat", 4});
  animals.insert({"shark", 0});
  animals.insert({"spider", 8});
  std::cout << animals.left.count("cat") << '\n';
  std::cout << animals.right.count(8) << '\n';
}

boost::bimap 定義在 boost/bimap.hpp 中，提供了兩個成員變量 left 和 right ，可用于訪問 boost::bimap 統一的兩個 std::map 類型的容器。在示例 13.1 中，left 使用 std::string 類型的鍵來訪問容器，而 right 使用 int 類型的鍵。

除了支持使用左側或右側容器訪問單個記錄外，boost::bimap 還允許您將記錄視為關系（參見示例 13.2）。

示例 13.2。訪問關系

#include <boost/bimap.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  typedef boost::bimap<std::string, int> bimap;
  bimap animals;
  animals.insert({"cat", 4});
  animals.insert({"shark", 0});
  animals.insert({"spider", 8});
  for (auto it = animals.begin(); it != animals.end(); ++it)
    std::cout << it->left << " has " << it->right << " legs\n";
}

不必使用左或右訪問記錄。通過迭代記錄，單個記錄的左右部分可通過迭代器獲得。

雖然 std::map 附帶一個名為 std::multimap 的容器，它可以使用相同的鍵存儲多條記錄，但 boost::bimap 沒有這樣的等價物。但是，這并不意味著在 boost::bimap 類型的容器中存儲具有相同鍵的多條記錄是不可能的。嚴格來說，兩個必需的模板參數指定左和右的容器類型，而不是要存儲的元素的類型。如果未指定容器類型，則默認使用容器類型 boost::bimaps::set_of。此容器與 std::map 一樣，僅接受具有唯一鍵的記錄。

示例 13.3。顯式使用 boost::bimaps::set_of

#include <boost/bimap.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  typedef boost::bimap<boost::bimaps::set_of<std::string>,
    boost::bimaps::set_of<int>> bimap;
  bimap animals;
  animals.insert({"cat", 4});
  animals.insert({"shark", 0});
  animals.insert({"spider", 8});
  std::cout << animals.left.count("spider") << '\n';
  std::cout << animals.right.count(8) << '\n';
}

示例 13.3 指定了 boost::bimaps::set_of。

除了 boost::bimaps::set_of 之外的其他容器類型可用于自定義 boost::bimap。

示例 13.4。使用 boost::bimaps::multiset_of 允許重復

#include <boost/bimap.hpp>
#include <boost/bimap/multiset_of.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  typedef boost::bimap<boost::bimaps::set_of<std::string>,
    boost::bimaps::multiset_of<int>> bimap;
  bimap animals;
  animals.insert({"cat", 4});
  animals.insert({"shark", 0});
  animals.insert({"dog", 4});
  std::cout << animals.left.count("dog") << '\n';
  std::cout << animals.right.count(4) << '\n';
}

Example13.4

示例 13.4 使用容器類型 boost::bimaps::multiset_of，它在 boost/bimap/multiset_of.hpp 中定義。它的工作方式類似于 boost::bimaps::set_of，除了鍵不需要是唯一的。示例 13.4 將在搜索有四條腿的動物時成功顯示 2。

因為 boost::bimaps::set_of 默認用于 boost::bimap 類型的容器，所以不需要顯式包含頭文件 boost/bimap/set_of.hpp。但是，當使用其他容器類型時，必須包含相應的頭文件。

除了上面顯示的類之外，Boost.Bimap 還提供以下類：boost::bimaps::unordered_set_of、boost::bimaps::unordered_multiset_of、boost::bimaps::list_of、boost::bimaps::vector_of 和 boost： :bimaps::unconstrained_set_of。除了 boost::bimaps::unconstrained_set_of，所有其他容器類型都像標準庫中的對應容器一樣運行。

示例 13.5。使用 boost::bimaps::unconstrained_set_of 禁用一側

#include <boost/bimap.hpp>
#include <boost/bimap/unconstrained_set_of.hpp>
#include <boost/bimap/support/lambda.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
  typedef boost::bimap<std::string,
    boost::bimaps::unconstrained_set_of<int>> bimap;
  bimap animals;
  animals.insert({"cat", 4});
  animals.insert({"shark", 0});
  animals.insert({"spider", 8});
  auto it = animals.left.find("cat");
  animals.left.modify_key(it, boost::bimaps::_key = "dog");
  std::cout << it->first << '\n';
}

boost::bimaps::unconstrained_set_of 可用于禁用 boost::bimap 的一側。在示例 13.5 中，boost::bimap 的行為類似于 std::map。您無法訪問通過腿搜索動物的權利。

示例 13.5 說明了為什么首選 boost::bimap 而不是 std::map 的另一個原因。由于 Boost.Bimap 基于 Boost.MultiIndex，因此 Boost.MultiIndex 的成員函數可用。示例 13.5 使用 modify_key() 修改密鑰——這是 std::map 無法實現的。

注意密鑰是如何修改的。使用 boost::bimaps::_key 為當前鍵分配一個新值，這是一個在 boost/bimap/support/lambda.hpp 中定義的占位符。

boost/bimap/support/lambda.hpp 還定義了 boost::bimaps::_data。調用成員函數 modify_data() 時，boost::bimaps::_data 可用于修改 boost::bimap 類型容器中的值。

練習

使用 Boost.Bimap 實現類animals_container：

#include <boost/optional.hpp>
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
struct animal
{
    std::string name;
    int legs;
    animal(std::string n, int l) : name(n), legs(l) {}
};
class animals_container
{
public:
    void add(animal a)
    {
        // TODO: Implement this member function.
    }
    boost::optional<animal> find_by_name(const std::string &name) const
    {
        // TODO: Implement this member function.
        return {};
    }
    std::vector<animal> find_by_legs(int from, int to) const
    {
        // TODO: Implement this member function.
        return {};
    }
};
int main()
{
    animals_container animals;
    animals.add({ "cat", 4 });
    animals.add({ "ant", 6 });
    animals.add({ "spider", 8 });
    animals.add({ "shark", 0 });
    auto shark = animals.find_by_name("shark");
    if (shark)
        std::cout << "shark has " << shark->legs << " legs\n";
    auto animals_with_4_to_6_legs = animals.find_by_legs(4, 7);
    for (auto animal : animals_with_4_to_6_legs)
        std::cout << animal.name << " has " << animal.legs << " legs\n";
}

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