使用指针访问 std::map 中的值是否明智？答案

【问题标题】：Is it wise to use a pointer to access values in an std::map使用指针访问 std::map 中的值是否明智？
【发布时间】：2013-05-08 14:03:46
【问题描述】：

从std::map::find 返回指向数据的指针并使用它而不是获取数据的副本是否危险？

目前，我获得了指向地图中条目的指针，并将其传递给另一个函数以显示数据。我担心项目移动导致指针无效。这是一个合法的问题吗？

这是我的示例函数：

MyStruct* StructManagementClass::GetStructPtr(int structId)

{
    std::map<int, MyStruct>::iterator foundStruct;
    foundStruct= myStructList.find(structId);
    if (foundStruct== myStructList.end())
    {
        MyStruct newStruct;
        memset(&newStruct, 0, sizeof(MyStruct));
        myStructList.structId= structId;
        myStructList.insert(pair<int, MyStruct>(structId, newStruct));

       foundStruct= myStructList.find(structId);
   }

   return (MyStruct*) &foundStruct->second;

}

【问题讨论】：

我认为您的意思是迭代器而不是指针？
你能显示一些代码吗？ “从 map.find 返回指针”是指迭代器吗？在调用 .find() 的函数退出之前，迭代器将一直有效。

标签： c++ pointers stdmap

【解决方案1】：

毫无疑问，返回迭代器比返回指针更典型，尽管它可能没什么区别。

就保持有效而言：地图迭代器保持有效，直到/除非它所引用的项目被从地图中删除/删除。

当您在地图中插入或删除某些 other 节点时，可能会导致地图中的节点被重新排列。这是通过操作节点之间的指针来完成的，因此它会更改其他节点包含指向您关心的节点的指针的内容，但不会更改该特定节点的地址或内容，因此指向该节点的指针/迭代器仍然有效。

【讨论】：

向地图添加/删除其他元素是否会影响该迭代器的算法？
@nims: 否 -- 除非它所引用的项目已从地图中删除，否则迭代器仍然有效，因此您可以像使用任何其他迭代器一样使用它（好吧，任何其他迭代器进入地图，无论如何）。
在我的示例中，我返回了一个指向迭代器->second 的指针，而不是实际的 map[key]->second。是这样吗？
@Jason：是的，看起来差不多。但是，我应该补充一点，代码对我来说看起来不太好——在使用 memset 的不必要的演员表和大致相当于 return your_map.insert(...).second; 的整个事情之间，它只是不会跳该页面是非常干净的代码。
我不希望它是最干净的代码。我是 stl 的新手，所以我不断地对其进行修改以了解更多信息。我在下面提到演员一开始不在那里，但我试图找出一个错误。 memset有什么问题？我有不会全部填充的字段，我知道它们没有被初始化为 0，如果不使用，这是我需要它们的值。

【解决方案2】：

只要您、您的代码和您的开发团队了解 std::map 值的生命周期（insert 之后有效，erase、clear、assign 或 operator= 之后无效)，然后使用 iterator、const_iterator、::mapped_type* 或 ::mapped_type const* 都是有效的。另外，如果返回总是保证存在，那么::mapped_type&或::mapped_type const&也是有效的。

就明智而言，我更喜欢 const 版本而不是可变版本，我更喜欢引用而不是指针而不是迭代器。

返回一个迭代器和一个指针是不好的：

它公开了一个实现细节。
使用起来很尴尬，因为调用者必须知道取消对迭代器的引用，结果是 std::pair，然后必须调用 .second 才能获得实际值。
- .first 是用户可能不关心的密钥。
确定迭代器是否无效需要知道::end()，而这显然对调用者不可用。

【讨论】：

【解决方案3】：

这并不危险 - 只要迭代器或引用有效，指针就会保持有效。

但是，在您的特定情况下，我认为这无论如何都不是正确的事情。您的函数无条件地返回结果。它从不返回 null。那么为什么不返回参考呢？

此外，您的代码中还有一些 cmets。

std::map<int, MyStruct>::iterator foundStruct;
foundStruct = myStructList.find(structId);

为什么不将声明和赋值合并到初始化中呢？然后，如果你有 C++11 支持，你可以写

auto foundStruct = myStructList.find(structId);

然后：

  myStructList.insert(pair<int, MyStruct>(structId, newStruct));
  foundStruct = myStructList.find(structId);

您可以使用 make_pair 简化插入。您还可以避免冗余查找，因为 insert 返回一个指向新插入元素的迭代器（作为一对中的第一个元素）。

  foundStruct = myStructList.insert(make_pair(structId, newStruct)).first;

最后：

return (MyStruct*) &foundStruct->second;

永远不要使用 C 风格的强制转换。它可能不会达到您的预期。另外，不要在不需要时使用强制转换。 &foundStruct->second 已经具有 MyStruct* 类型，那么为什么要插入强制转换呢？它唯一能做的就是隐藏一个您需要更改的地方，例如，如果您更改地图的值类型。

【讨论】：

演员表是我正在调试的事情。它原本不在那里。我会拿出来的。

【解决方案4】：

是的，

如果你构建一个泛型函数而不知道它的用途，返回指针（或迭代器）可能会很危险，因为它可能变得无效。

我建议做以下两个之一：
1. 使用 std::shared_ptr 并返回它。（见下文）
2. 按值返回结构体（可以慢一些）

//change the difination of the list to
std::map<int, std::shared_ptr<MyStruct>>myStructList;

std::shared_ptr<MyStruct> StructManagementClass::GetStructPtr(int structId)
{
    std::map<int, std::shared_ptr<MyStruct>>::iterator foundStruct;
    foundStruct = myStructList.find(structId);
    if (foundStruct == myStructList.end())
    {
        MyStruct newStruct;
        memset(&newStruct, 0, sizeof(MyStruct));
        myStructList.structId= structId;
        myStructList.insert(pair<int, shared_ptr<MyStruct>>(structId, shared_ptr<MyStruct>(newStruct)));

       foundStruct= myStructList.find(structId);
   }

   return foundStruct->second;

【讨论】：