C++ 10.3 关联容器map定义以及value_type、key_type、mapped_type

简介

• map是<键—值>对的集合 如：map< string ,int> word_count。map类型通常可理解为关联数组：可使用键作为下标来获取一个值，正如内置数组类型一样。而关联的本质在于元素的值与某个特定的键相关联，而并非通过元素在数组中的位置来获取。

• 要使用map对象，则必须包含map 头文件。 #include < map >. 在定义map 对象时，必须分别指明键和值的类型：

• 记住！！！在vector < string,list< int > > 这种容器里边的类型也是容器的时候 >之间是有空格的，不然就变成>>运算符了

• 对于键类型，唯一得约束就是必须支持 < 操作符，其他不作要求。所以，不能拿（list 类型的迭代器）做键类型，因为（9.2节）list 的迭代器不支持算术运算，也不支持关系运算。它只支持前置和后置的自增、自减运算以及相等（不相等）运算。

• value_type该类型比前面介绍的容器所使用的元素类型要复杂得多，value_type 是存储元素的键以及值的pair类型，而且键为const。所以键初始化之后是不能再被赋值的

• 在学习map的接口时，需要谨记value_type 是pair类型的，它的值成员可以修改，但键成员不能修改！！！！。

  • 使用下标访问map与使用下标访问数组或vector的行为截然不同：用下标访问不存在的元素将导致在map容器中添加一个新的元素，它的键即为该下标值。

• 有别于vector或string类型，map下标操作符返回的类型与对map迭代器进行解引用获得的类型不相同。

  • 显然，map迭代器返回value_type类型（pair类型）的值—–包括const key_type 和mapped_type类型成员的pair对象；下标操作符返回的是存储在map里面的值，是一个mapped_type类型的值。

• map类额外定义了两种类型：key_type、mapped_type，以获得键或值的类

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一、map对象的定义

• map是<键—值>对的集合 。map类型通常可理解为关联数组：可使用键作为下标来获取一个值，正如内置数组类型一样。而关联的本质在于元素的值与某个特定的键相关联，而并非通过元素在数组中的位置来获取。

1、map 对象的定义———-是一个<键—值>对的集合

• 要使用map对象，则必须包含map 头文件。 #include . 在定义map 对象时，必须分别指明键和值的类型：

map<string,int> word_count;//空的map对象，由string类型的键索引，关联的值则为int类型。

2、键类型的约束————必须能够进行 < 操作

• 在使用关联容器时，它的键不但有一个类型，而且还有一个相关的比较函数。默认情况下，标准库使用键类型定义的 < 操作符类实现键的比较。15.8.3 会再介绍

• 所用的比较函数必须在键类型上定义严格弱排序。所谓的严格弱排序可理解为键类型数据上的”小于“关系。

• 实际应用中，键类型必须定义 < 操作符，而且该操作符应能“正确地工作”

• 对于键类型，唯一得约束就是必须支持 < 操作符，其他不作要求。

//如果我们已经定义了一个ISBN的类型，这个是为书进行编号的。
 map<ISBN,Sale_item> bookstore;
 //以ISBN类型的对象为索引，所有元素都存储了一个关联的Sale_item类类型实例。

//习题 10.6

//解答：可以定义map对象以vector<int>::iterator 和pair <int,string>为键关联int型对象。但是不能定义map对象以list<int>::iterator 为键关联int型对象。因为键类型必须支持 < 操作，而list 容器的迭代器类型不支持<操作 （9.2节）。 

二、map定义的类型——value_type类型是pair类型的

类似于顺序容器里面定义了size_type 类型（vector< int>: : size_type），map也定义了自己的类型。

上图是顺序容器里面定义的类型，有些同样适用于map。

- map 对象的元素是键–值对，也即每个元素包含两个部分：键以及由键关联的值。map 的value_type 就反映了这个事实。

• 该类型比前面介绍的容器所使用的元素类型要复杂得多，value_type 是存储元素的键以及值的pair类型，而且键为const类型，所以键初始化之后是不能再被赋值的。如word_count数组的value_type为pair

map<string,int> word_count;//空的map对象，由string类型的键索引，关联的值则为int类型。

1、map迭代器进行解引用将产生pair类型的对象

• 对迭代器进行解引用时，将获得一个引用，指向容器中一个value_type类型的值。对于map容器，其value_type是pair类型：

• 对迭代器进行解引用将获得一个pair对象，它的first成员存放键，为const，而second成员存放值。

map<string,int>::iterator map_it=word_count.begin();//定义一个迭代器，指向word_count的第一个元素
cout<<map_it->first;//输出第一个位置上的值--键
cout<<" "<<map_it->second;//输出值
map_it->first = "new key";//错误！！！因为键值是const类型的
++map_it->second;//通过迭代器修改值

2、map容器额外定义的类型别名（typedef）

• map类额外定义了两种类型：key_type、mapped_type，以获得键或值的类型。对于word_count，其key_type是string类型，而mapped_type是int型。如同顺序容器一样（9.3.1），可使用作用域操作符来获取类型成员，如 map

三、给map添加元素

• 定义了map容器后，下一步工作就是在容器中添加键—-值元素对，可以使用insert 成员实现，或者，先用下标操作符获取元素，然后给获取的元素赋值。在这种情况下，一个给定的键只能对应与一个元素。

四、使用下标访问map对象

• 使用下标访问map与使用下标访问数组或vector的行为截然不同：用下标访问不存在的元素将导致在map容器中添加一个新的元素，它的键即为该下标值。

• 如同其他下标操作符一样，map的下标也使用索引（键）来获取该键所关联的值。如果键已经在容器中，则map的下标运算与vector的下标运算行为相同：返回该键所关联的值。

• 只有在所查找的键不存在时，map容器才为该创建一个新的元素，并将它插入到此map对象中。此时，所关联的值采用值初始化：类类型的元素用默认构造函数初始化，而内置类型的元素则初始化为0

map<string , int> word_count;//空的map容器
word_count["Anna"]=1;

• 上述代码发生了如下的事情：

• 在word_count 中查找键为Anna 的元素，没有找到

• 将一个新的键—值对插入到word_count中，它的键是const sring类型的对象，保存Anna。而它的值则采用值初始化，这就意味着在本例中值为 0

• 将这个新的键—值对插入到word_count中。

• 读取新插入的元素，并将它的值赋为1.

//习题 10.10
map<int,int> m;//首先创建一个空的map容器m，然后在m中增加一个键为0的元素，并将其赋值为1.
m[0]=1;

vector<int> v;//空的容器。
v[0]=1;//错误！！！vector不能通过下标进行初始化！！只能通过push_back，insert 等幻术增加元素。

1、下标操作符返回值的使用

• 通常来说，下标操作符返回左值。它返回的左值是特定键所关联的值。

• 有别于vector或string类型，map下标操作符返回的类型与对map迭代器进行解引用获得的类型不相同。

• 显然，map迭代器返回value_type类型的值—–包括const key_type 和mapped_type类型成员的pair对象；下标操作符返回一个mapped_type类型的值。

cout<<word_count["Anna"];//返回1
++word_count["Anna"];
cout<<word_count["Anna"];//返回2

2、下标行为的编程意义

• 对于map容器，如果下标所表示的键在容器中不存在，咋添加新元素，这一特性可使程序员简练：

map<string,int> word_count;
string word;
while(cin>>word)
  ++word_count[word];
//这段程序用来记录每个单词出现的次数。while循环每次从标准输入中读入一个单词，如果这是新的单词，则在word_count中添加以该单词为索引的新元素。同时将它的值初始化为0、然后其值立即加1，所以每次在map中添加新元素时，所统计的出现次数正好从1开始。

//习题 10.9

#include <iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<map>
using namespace std;
int main()
{
  map<string,int> map_count;
  string  word;
  while(cin>>word)
      ++map_count[word];
for(map<string,int>::iterator iter=map_count.begin();iter!=map_count.end();++iter)
     {
     cout<<(*iter).first<<endl;//通过点运算符
     cout<<iter->second<<endl;//结果和(*iter).second一样
     }
    return 0;
}