std::map::size_type 用于其 value_type 是它自己的 size_type 的 std::map

Posted 2023-03-23

【中文标题】std::map::size_type 用于其 value_type 是它自己的 size_type 的 std::map

【英文标题】：std::map::size_type for a std::map whose value_type is its own size_type

【发布时间】：2019-04-25 03:45:41

【问题描述】：

我有一个std::map<std::pair<std::string, std::string>, float>，它占用了太多内存，为了使用更少的内存，我决定将唯一字符串映射到整数（例如，std::map<std::string, int>，其中每个新的唯一字符串都被映射映射到当前的size()），并将这些整数值用作映射的成对键（例如，std::map<std::pair<int, int>, float>）。

我想用std::map::size_type代替int：

using map_index = std::map::size_type;
std::pair<map_index, map_index> key;

当然，这不会编译，因为我需要为地图提供参数列表：

vector.cc:14:19: error: invalid use of template-name `std::map' without an argument list
 using map_index = std::map::size_type;

这（理论上）是我想要实现的目标：

using map_index = std::map<std::string, map_index>::size_type;

它给出了以下（预期的）编译器错误：

vector.cc:15:41: error: `map_index' was not declared in this scope
 using map_index = std::map<std::string, map_index>::size_type;

让编译器为 std::map 推断正确的 value_type 的正确方法是什么，而 value_type 是它自己的 size_type？

【问题讨论】：

次要吹毛求疵：我认为你的最后一句话是错误的。要知道size_type 是什么，您首先需要知道value_type 是什么，而不是相反。一旦你知道地图的类型，得到它的size_type 就很简单了

@user463035818 问题似乎是size_type 是OP 的value_type 的一部分。

你有一个循环依赖。为什么你不能使用size_t（这通常是size_type）？

你能解释一下你为什么想要那个吗？ afaik map::size_type 只是一个 typedef 别名无论如何总是相同的类型

std::map<K, V>::size_type最有可能完全独立于K和V。如果你真的在意，可以static_assert(std::is_same_v<Map::size_type, Map::mapped_type>, "Unexpected size_type")

【参考方案1】：

size_t 应该足以应付这种情况。

但如果你坚持，你可以这样做：

#include <type_traits>
#include <map>

template <class Key, class Value = size_t, size_t depth = 0, class = void>
struct GetSizeType 
    using type = typename GetSizeType<Key, typename std::map<Key, Value>::size_type, depth + 1>::type;
;

template <class Key, class Value, size_t depth>
struct GetSizeType<Key, Value, depth, std::enable_if_t<std::is_same_v<Value, typename std::map<Key, Value>::size_type>>> 
    using type = typename std::map<Key, Value>::size_type;
;

template <class Key, class Value>
struct GetSizeType<Key, Value, 100, void> ;

int main() 
    using X = GetSizeType<int>::type;

    return 0;

它将在GetSizeType上递归运行，递归调用将停止

达到递归调用深度限制（在这种情况下将没有成员type），或者 找到std::map 的特化，其中mapped_type 和size_type 相同（成员type 别名size_type）。

【讨论】：

一阶的技术暴徒方法 - 太棒了！

我不完全同意“你会在用完 size_t 之前用完内存。”。像my_map.size() * 2; 这样的操作是一个明智的操作，它可以在内存不足之前很久就溢出

@user463035818 谢谢，我已经删除了那部分。我错误地简化了用法。

@user463035818 - 在问题设置的上下文中，不涉及算术 - size() 的结果只是被用作不透明的标识符。

@vallismortis “更极端的情况”是什么意思？如果你使用std::size_t，它不可能在其他类型的地方不起作用，因为它应该能够处理大小为 1 的对象。

【参考方案2】：

免责声明：这个解决方案非常愚蠢。我们将通过重复（通常一次）尝试实例化 std::map 来解决等式，直到我们找到一个具有请求的键和它自己的 size_type 作为值的那个。

template <class T>
struct identity 
    using type = T;
;

template <class K, class V = char>
struct auto_map 
    using map_type = std::map<K, V>;
    using type = typename std::conditional_t<
        std::is_same_v<
            typename map_type::mapped_type,
            typename map_type::size_type
        >,
        identity<map_type>,
        auto_map<K, typename map_type::size_type>
    >::type;
;

template <class K>
using auto_map_t = typename auto_map<K>::type;

如果元函数找不到这样的映射，它要么会因为type 最终定义给自己而出错，要么会打破递归限制。

【讨论】：

显示的两种递归解决方案都很酷，但我不确定为什么要使用它。正如您所说，它仍然不能保证您会找到在损坏的环境中工作的一个，因此编译以简单地选择一个并断言我们实际需要的条件会更干净，更快捷，不是吗？

@Acorn 是的。在进行全面重建时，我只是需要做一些事情；）

【参考方案3】：

使用std::size_t。无符号整数 std::map::size_type 不会大于 std::size_t 并且在实践中将是相同的类型。

如果你想确定，就断言它：

static_assert(std::is_same_v<
    std::size_t,
    std::map<std::string, std::size_t>::size_type
>);

【参考方案4】：

我使用的所有 C++ 实现对所有地图都使用相同的大小类型。

所以;

using map_size_type = std::map<int, int>::size_type;
using my_map = std::map<std::string, map_size_type>;
static_assert(std::is_same<map_size_type, my_map::size_type);

如果（合理的）假设失败，这只会强制编译错误。

【讨论】：

我在这里链接another question，因为您的回答似乎也与之相关。

【参考方案5】：

一般来说，您要寻找的东西是不可能的。

可以想象（尽管有些牵强）std::map<int, long>::size_type 是 int 和 std::map<int, int>::size_type 是 long（对于其他整数类型也是如此），在这种情况下，没有可能的方法来满足 std::map<int, T>::size_type 是T.

相反，对于所有T，std::map<int, T>::size_type 可能被定义为T，在这种情况下，没有唯一的T 满足您的“要求”。

正如几个答案（以及您自己的参考链接）所提到的，实际上它不太可能是 size_t。

【讨论】：

这是我一直在寻找的答案，只是不是我所希望的。您提供的具体示例完美地说明了问题。

【参考方案6】：

打破循环依赖的唯一方法是使用特定类型。我建议您简单地将map_index 设为std::size_t - C++ 强implies，std::size_t 将可分配给map::size_type。

【参考方案7】：

但是您确定std::map 的size_type 取决于键/值类型吗？

如果是这样，我没有办法得到它。

但size_type 不应该依赖于键/值类型，通常是std::size_t。

我建议

using Index0 = typename std::map<std::string, std::size_t>::size_type;

using mapIndex = typename std::map<std::string, Index0>::size_type;    

你可以检查你是否得到了正确的类型

static_assert( std::is_same_v<Index0, mapIndex>, "no right type");

【讨论】：

编译器无法知道地图的大小类型始终相同 - 就它而言，可能存在不同的专业化。

@TobySpeight 是的，这正是促使我提出这个问题的原因。正是 C++ map documentation 中的“通常与 size_t 相同”子句真正让我想到了这一点。

@vallismortis - 从理论的角度来看，你是对的（据我所知）。我没有看到打破循环依赖的方法，但添加 static_assert( std::is_same_v<Index0, mapIndex>, "no right type"); 您可以检查所选类型是否正确。

@TobySpeight - 你是对的（据我所知）；但是通过static_assert()（见我修改后的答案）我们可以检查我们是否得到了正确的类型。