如何创建仍可由 [] 运算符访问的常量值的 std::map？

Question

我需要一个只读的 std:map 数据结构，这意味着我必须用数据填充一次，然后只读取这些值，永远不要更改它们或添加其他值。

我的非常量版本如下所示：

//in .h
#include <string>
#include <map>

std::map<std::string, int> myMap;
void initMap();

//in .cpp
#include "foo.h"

void initMap() {
  myMap["Keys"] = 42;
}

然后我会在我的代码中调用一次initMap() 并完成。

现在我已经在这里阅读了几个问题，并且为地图实现 const-ness 似乎并非易事。

将其设为std::map<std::string, const int> 将不允许我将其填入initMap()。 用非常量临时填充它，并且定义上的复制构造函数也不起作用，因为复制构造函数不容易将非常量版本作为输入。

将其设为const std::map<std::string, int>（我可以在定义期间使用非常量副本填充）将禁止使用[] 运算符进行值访问。

那么有没有办法实现（值）const-ness和初始化结构（最好在头文件中）？

顺便说一句：C++0x、C++11 和 boost:: 都不是一个选项。

Answer 1

您不能使用std::map 可用的insert() 方法吗？

http://www.cplusplus.com/reference/map/map/insert/

编辑：（解决方案）myMap.insert(std::pair<std::string, const int>("Keys", 42));

据我了解，之所以可行，是因为该对的构造函数pair (const first_type& a, const second_type& b) 使用first_type 和second_type 的构造函数初始化其成员first 和second，采用a 和 b 作为它们各自的参数。

对于您尝试使用的解决方案，我的理解是myMap["Keys"] = 42; 使用int 的默认构造函数初始化map（类型为const int）的成员second。然后尝试为该成员分配一个值。由于这是在 map 类的构造函数之外完成的，因此 const 声明使这不可能。

使用insert() 的解决方案，成员在pair 的构造函数中初始化。因此它们可以被声明为const。将pair复制到map时也是如此。

Answer 2

虽然这对您来说是不可能的，但其他想要这样做并且拥有 C++11 兼容编译器的人可以使用uniform initialization：

std::map<std::string, const int> myMap = {
    { "keys", 42 }
};

---

哦，顺便说一句，不要在头文件中定义地图。而是在头文件中声明它为extern，然后在源文件中定义它。

Answer 3

最简单的解决方案是自己编写，包装 标准地图类：

template <typename KeyType, typename MappedType, typename CmpType>
class ConstantMap
{
    typedef std::map<KeyType, MappedType, CmpType> Impl;
    Impl myImpl;
public:
    typedef Impl::value_type value_type;

    template <ForwardIterator>
    ConstantMap( ForwardIterator begin, ForwardIterator end, CmpType cmp = CmpType() )
        : myImpl( begin, end, cmp )
    {
    }

    //  necessary if [] is not going to work for missing keys
    bool contains( KeyType const& key ) const
    {
        return myImpl.find( key ) != myImpl.end();
    }

    MappedType const& operator[]( KeyType const& key ) const
    {
        Impl::const_iterator elem = myImpl.find( key );
        if ( elem == myImpl.end() ) {
            //  Not found, do what you want (maybe throw an exception)
        }
        return elem.second;
    }
};

您可以通过将迭代器传递给序列来初始化地图 任何可以转换为value_type的东西。

根据您的需要，您可能需要添加其他 转发 typedef、函数等。如果你使用 C++11，你 可能还想创建一个可以使用列表的构造函数 初始化器。

Answer 4

如果map 不能改变，你应该使用const map<string, int>，而不是map<string, const int>：第二个版本允许插入和删除对象。

遗憾的是，您将不得不失去 [] 运算符； C++ 没有ImmutableMap 或类似的东西。不过，std::map::at 和 std::map::find 还不错……

Answer 5

更简单的东西，占用空间更小，速度更快：

静态常量 int MyMapData[] = {
    42 // 索引 0 映射到“key”
};

结构 MyMap
{
    const int& operator[](std::string key) const
    {
        开关（键）{
            案例“键”：返回 MyMapData[0];

        default: return NotANumber;     // Return 0 and raise an assertion, or return "Not a Number".
    }
}

};

易于维护，不使用模板，不使用 boost 库并且可以在任何地方编译。