std::unordered_map::extract 引用/指针失效

Posted 2023-02-22

【中文标题】std::unordered_map::extract 引用/指针失效

【英文标题】：std::unordered_map::extract references/pointers invalidation

【发布时间】：2018-10-10 11:24:55

【问题描述】：

对于新的 C++17 std::unordered_map::extract 函数，文档说：

提取节点只会使提取的迭代器无效 元素，并保留非元素的相对顺序 抹去。指向提取元素的指针和引用仍然有效， 但不能在元素由节点句柄拥有时使用：它们 如果元素被插入到容器中，则变得可用。

当然，extract 使提取的迭代器无效（这是容器的东西，元素已从中删除）。但是文档对引用和指针很奇怪——它说这些仍然有效，但在重新插入（可能是另一个）容器之前不能使用——在这种情况下它们将保留它们的值（？）。

问题：我的用例是在提取后检查一个元素，即只使用一次哈希查找进行擦除-检查-丢弃操作。 extract 函数似乎非常适合这个，但是文档表明我不能使用 node_type 来检查元素。我的理解正确吗？

【参考方案1】：

是的，这就是文字所说的。

乍一看，这似乎是一个相当武断的限制，但我敢肯定它有一些好的，如果是神秘的，原因。

话虽如此，句柄本身具有成员函数value()/key()/mapped()，可能对您有价值（！）。

节点句柄是一个只移动类型，它拥有并提供对存储在节点中的元素（value_type）的访问，并提供对元素的键部分（key_type）和映射部分的非常量访问元素（映射类型）。 (ref)

【讨论】：

句柄本身有成员函数 是的，我决定使用node_type::value()，但我被文档弄糊涂了。我 am 持有指向地图中value_types 的指针，据推测我不应该在节点分离时取消引用。现在，当节点仍然连接时，这样的指针要么等于&nodeHandle.value()，要么不等于......如果你明白我的意思。

简而言之 - 当地图元素被删除时，我需要从其他数据结构中清除一些指向 map::value_type 的指针。我认为通过extract-ing 该节点并在这些结构中寻找&nodeHandle.value() 这样做是安全的。

@haelix 哦，哎哟，只要“可用”是我认为的意思，那应该可以工作

@haelix 幕后有一些手脚将pair<const Key, Value> 变成pair<Key, Value>（没有移动或复制）。由实现来确保它有效，但不能保证这种魔法是可移植的。当类型双关出现时，语言律师会变得相当兴奋。有编译器优化要担心，缓存失效要担心，我不记得还有什么。只要您在比较指针，而不是取消引用缓存的指针，我认为您就在界限之内。

是的，那个。实际位置不太可能改变（为什么会变回来？）但是涉及的复杂性来自 C++ 不是裸机编程语言，而是具有复杂类型系统的抽象和等等等等。有人可能会争辩说，这本身就是一个巨大的抽象泄漏，但是当库在“用户空间”中实现潜在的语言功能时，就会发生这种情况。至少我们得到了我猜想的功能。

【参考方案2】：

你可以认为extract（和对应的insert）“神奇地”改变了受影响的地图元素的类型：当元素为地图所有时，它的类型为std::pair<const key_type, mapped_type>，但当元素为由节点句柄拥有，它的类型为std::pair<key_type, mapped_type>（因此您可以更改键的值）。

因此，如果您在该元素归地图所有时获取该元素的引用/指针，则在提取该元素之后重新插入该元素之前，您不能使用该引用/指针，否则您将违反严格的别名规则。

但是，使用提取后获取的引用/指针是完全可以的。

【讨论】：

那是很好的洞察力，谢谢...如果直接持有指向value_type 的指针，您是否表示适用？ （不是pair<>）。