递归无序映射

Question

我有一个内部使用无序映射的树结构

#include <unordered_map>

struct Node {
        std::unordered_map<int, Node> children;
};

int main() {
        Node a;
}

它在 Apple clang 11.0.3 和 MSVC v19.24 上运行良好，但在 clang 10.0.0 和 gcc 10.1 上编译失败

虽然常规的 std::map 在所有编译器上都可以正常工作。我没有找到造成这种差异的原因。有什么方法可以将std::unordered_map 用作自身的价值吗？或者指针是这里唯一的解决方案？

这是编译器资源管理器链接https://godbolt.org/z/6eYch9

这是来自 gcc 的错误：

    #3 with x86-64 gcc 10.1
    In file included from /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/unordered_map:43,
                    from <source>:1:
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/stl_pair.h:
In instantiation of 'struct std::pair<const int, Node>':
    
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/ext/aligned_buffer.h:91:28:
required from 'struct __gnu_cxx::__aligned_buffer<std::pair<const int,
Node> >'
    
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/hashtable_policy.h:233:43:
required from 'struct
std::__detail::_Hash_node_value_base<std::pair<const int, Node> >'
    
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/hashtable_policy.h:279:12:
required from 'struct std::__detail::_Hash_node<std::pair<const int,
Node>, false>'
    
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/hashtable_policy.h:1973:13:
required from 'struct
std::__detail::_Hashtable_alloc<std::allocator<std::__detail::_Hash_node<std::pair<const
int, Node>, false> > >'
    
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/hashtable.h:173:11:
required from 'class std::_Hashtable<int, std::pair<const int, Node>,
std::allocator<std::pair<const int, Node> >,
std::__detail::_Select1st, std::equal_to<int>, std::hash<int>,
std::__detail::_Mod_range_hashing,
std::__detail::_Default_ranged_hash,
std::__detail::_Prime_rehash_policy,
std::__detail::_Hashtable_traits<false, false, true> >'
    
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/unordered_map.h:105:18:
required from 'class std::unordered_map<int, Node>'

    <source>:4:39:   required from here
    /opt/compiler-explorer/gcc-10.1.0/include/c++/10.1.0/bits/stl_pair.h:218:11:
error: 'std::pair<_T1, _T2>::second' has incomplete type

      218 |       _T2 second;                ///< The second member
          |           ^~~~~~
    <source>:3:8: note: forward declaration of 'struct Node'
        3 | struct Node {
          |        ^~~~
    Compiler returned: 1

Answer 1

STL 容器不需要处理不完整的类型。如果您不介意额外的间接性，那么解决方法是std::map<int, std::unique_ptr<Node>>

Answer 2

这和做 e.g. 的问题是一样的

struct Node
{
    Node child;  // An instance of the full structure
};

在结构（或类）被完全定义之前，您不能使用它，它位于结尾}。

但是你可以定义结构的指针，因为编译器不需要完整的结构定义，只知道结构的名称：

struct Node
{
    Node* child;  // Pointer to the structure
};

所以要解决你的问题，你需要一张指针的地图：

std::unordered_map<int, Node*> children;

Answer 3

在编写 Trie 数据结构时遇到此问题，我注意到在最新的 clang (v14) 和 GCC (v12) 中我没有收到错误，我的代码按预期运行，但低于这些版本的任何内容（在godbolt.com）我得到了同样的错误。这都是使用-std=c++14，所以应该和标准没有关系。