STL源码剖析（十八）关联式容器之hash_map、hash_multimap

map 和 set 的区别就是，set 的 value 中 只有 key 没有 data，而 map 的 value 既有 key 又有 data，每一个元素都是一个对组

一、hash_map、hash_multimap的数据结构

hash_map的定义如下

template <class Key, class T, class HashFcn = hash<Key>,
          class EqualKey = equal_to<Key>,
          class Alloc = alloc>
class hash_map
{
  ...
private:
  typedef hashtable<pair<const Key, T>, Key, HashFcn,
                    select1st<pair<const Key, T> >, EqualKey, Alloc> ht;
  ht rep;
  ...
};

它们的成员变量只有一个哈希表，下面解析一下哈希表的模板参数

哈希表的模板参数定义如下

template <class Value, class Key, class HashFcn,
          class ExtractKey, class EqualKey,
          class Alloc>
class hashtable {
  ...
};

• Value：包含 key + data，hash_map 指定的是 pair<const Key, T>，一个对组，注意里面的 key 是 const 类型，因为 key 是不允许被修改的

• Key：键值

• HashFcn：哈希函数，hash_map 指定的是 hash<Key>，用于生成哈希值，这个上一篇文章已经讲解过了，这里不再讲解

• ExtractKey：从 value 中获取 key，hash_map 的定义为 select1st<pair<const Key, T> >，因为每个元素都是 key 加 data，所以获取键值就从对组中取出第一个元素就行，select1st 的定义如下

  template <class Pair>
  struct select1st : public unary_function<Pair, typename Pair::first_type> {
    const typename Pair::first_type& operator()(const Pair& x) const
    {
      return x.first;
    }
  };
  

• EqualKey：判断 key 是否相等，hash_map 的定义为 equal_to<Key> ，定义如下

  template <class T>
  struct equal_to : public binary_function<T, T, bool> {
      bool operator()(const T& x, const T& y) const { return x == y; }
  };
  

hash_mulitmap 的数据结构和 hash_map 是一样的，这里不再列出

二、hash_map、hash_multimap的迭代器

hash_map 和 hash_multimap 的迭代器都是一样的，定义如下

typedef typename ht::iterator iterator;

它们都是直接使用哈希表的迭代器

如果要修改对应的data，可以这样做

it->second = xxx;

三、hash_map、hash_multimap的操作

hash_map 和 hash_multimap 的操作基本是相同的，只是插入元素的操作不同，这里相同的部分只会列处 hash_map

3.1 构造函数

hash_map() : rep(100, hasher(), key_equal()) {}

初始化哈希表

3.2 析构函数

hash_map 和 hash_multimap 是没有析构函数的，在释放 hash_map 和 hash_multimap 对象的时候，会自动析构释放成员变量，所以哈希表会被自动析构释放

3.3 插入元素

hash_map 的 insert

pair<iterator, bool> insert(const value_type& obj)
    { return rep.insert_unique(obj); }

因为不允许键值重复，所以调用的哈希表的 insert_unique 操作

hash_multimap 的 insert

iterator insert(const value_type& obj) { return rep.insert_equal(obj); }

允许键值重复，所以调用的哈希表的 insert_equal 操作

3.4 删除元素

size_type erase(const key_type& key) {return rep.erase(key); }

通过调用哈希表的 erase 完成操作

3.5 其他操作

begin

iterator begin() { return rep.begin(); }

end

iterator end() { return rep.end(); }

find

iterator find(const key_type& key) { return rep.find(key); }

可以看到，绝大数操作都是转而调用哈希表完成的