C++——pair

 

 
 

  Class pair 可将两个 value 视为一个单元。C++ 标准库内多处用到了这个 class pair。尤其容器 map，multimap，unordered_map 和 unordered_multimap 就是使用 pair 来管理其以key/value pair 形式存在的元素。任何函数如果需返回两个 value，也需要用到 pair，例如minmax()。
  Struct pair定义于 < utility >头文件 中。原则上可以对 pair<> 执行 create、copylassign/swap 及 compare 操作。此外 pair 还提供 first_type 和 second_type 类型定义式，用来表示第一 value 和第二 value 的类型。
 
 

 
 

 
 

 
 

pair 的操作函数

操作函数	描述
pair p	Default 构造函数，建立个 pair，其元素类型分别为 T1 和 T2，各自以其 default 构造函数初始化
pair p(vall, vall)	建立一个 pair，元素类型分别为 T1 和 T2，以 vall 和 vall 为初值
pair p(rv1, rv2)	建立一个 pair，元素类型分别为 T1 和 T2，以 rv1 和 rv2 进行搬移式初始化(move initialized)
pair p(piecewise_construct, t1, t2)	建立一个 pair，元素类型分别为 tuple T1 和 T2，以 tuple t1 和 t2 的元素为初值
pair p(p2)	Copy 构造函数，建立 p 成为 p2 的拷贝
pair p(rv)	Move 构造函数，将 rv 的内容移至 p（允许隐式类型转换)
p = p2	将 p2 赋值给 p (始自C++11;允许隐式类型转换)
p = rv	将 rv 的值 move assign 给 p (始自C++11;允许隐式类型转换)
p.first	获得 pair 内的第一 value (直接成员访问)
p.second	获得 pair 内的第二 value (直接成员访问)
get<0>( p )	等价于 p.first (始自C++11)
get<1>( p )	等价于 p.second (始自C++11)
p1 == p2	返回“是否 p1 等于 p2 ”（等价于 p1.first == p2.first && p1.second == p2.second)
p1 != p2	返回“是否 p1 不等于 p2 ” ( !(p1 == p2) )
p1 < p2	返回“是否 p1 小于 p2 ”(比较 first，如果相等则比较 second )
p1 > p2	返回“是否 p1 比 p2 更大” ( 亦即 p2 < p1 )
p1 <= p2	返回“是否 p1 小于等于 p2 ” ( !( p2 < p1 ) )
p1 >= p2	返回“是否 p1 大于等于 p2 ”( !( p1 < p2 ) )
p1.swap(p2)	互换 p1 和 p2 的数据 (始自C++11)
swap(p1, p2)	同上 (是个全局函数) (始自C++11)
make_pair(vall, val2)	返回一个 pair，带有 val1 和 val2 的类型和数值

 
 

 
 

创建和赋值

  pair 包含两个数值，与容器一样，pair 也是一个模板类型。在创建 pair 对象时，必须提供两个类型名，两个对应的类型名的类型不必相同。

pair<string, string> p1;	//创建p1、p2、p3、p4四个空pair对象 
pair<string, int> p2;
pair<string, vector<int>> p3;
pair<int, float> p4;

pair p4;就是以 int() 和 float() 来初始化 p4，这两个构造函数都传回零值。所以 p4 的 first 和 second 初始值都是 0。

也可以在定义时进行初始化：

pair<string, string> p1("qw", "qy");//创建一个p1对象，并初始化为qw和qy 
pair<string, int> p2("qwjy", "0");
pair<string, int> p3(p2);	//拷贝初始化 

pair 的赋值：

typedef pair<string, int> P;//利用typedef简化定义 
P p1("qw", 0);
P p2 = p1; 

 
 

 
 

元素访问

  为了让程序能够处理 pair 的两个值，它提供了“直接访问对应数据成员”的能力。事实上由于它是个 struct 而不是 class，以至于所有成员都是 public：

namespace std {
	template <typename T1, typename T2>
	struct pair {
		T1 first;
		T2 second;
	};
}

访问两个元素操作可以通过 first 和 second 访问。

pair<string, int> p("qwjy", 1); 
printf("%s--%d", p.first.c_str(), p.second);//输出：qwjy--1 
p.first = "qw";
p.second = 0;
printf("%s--%d", p.first.c_str(), p.second);//输出：qw--0 

 
 

 
 

make_pair() 创建新的 pair 对象

函数 make_pair() 无须写出类型就能生成一个 pair 对象。函数的声明和定义如下：

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	pair<T1, T2> make_pair(const T1& x, const T2& y) {
		return pair<T1, T2>(x,y);
	}
}

利用 make_pair() 创建新的 pair 对象：

pair<string, int> p; 
p = make_pair("qwjy", 1); 
printf("%s--%d", p.first.c_str(), p.second);//输出：qw--0 

 
 

 
 

pair 之间的比较

  比较两个 pair 对象，C++ 标准库提供了大家惯用的操作符。
两个 pair 对象内的所有元素都相等，这两个 pair 对象才被视为相等(equal ) ：

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	bool operator == (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {
		return x.first == y.first && x.second == y.second;
	}
}

两个 pair 对象内的存在元素不相等，这两个 pair 对象才被视为不相等：（!(x == y)）

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	bool operator != (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {
		return x.first != y.first || x.second != y.second;
	}
}

两个 pair 互相比较时，第一元素具有较高的优先级。所以如果两个 pair 的第一元素不相等，其比较结果就成为整个比较的结果。如果 first 相等，才继续比较 second，并把比较结果当作整体结果：（p1 < p2）

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	bool operator < (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {
		return x.first < y.first || (!(y.first < x.first) && x.second  < y.second);
	}
}

p1 > p2：（p2 < p1）

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	bool operator > (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {
		return x.first > y.first || (!(y.first > x.first) && x.second  > y.second);
	}
}

p1 <= p2：（!(p2 < p1)）

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	bool operator <= (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {
		return x.first <= y.first || (!(y.first < x.first) && x.second  <= y.second);
	}
}

p1 >= p2：（!(p1 < p2)）

namespace std {
	template <template T1, template T2>
	bool operator >= (const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y) {
		return x.first >= y.first || (!(y.first > x.first) && x.second  >= y.second);
	}
}

 
 

 
 
参考书籍：C++标准库（第2版）——侯捷译