迭代 std::map 的顺序是否已知（并由标准保证）？

Question

我的意思是 - 我们知道std::map的元素是根据键排序的。 所以，假设键是整数。 如果我使用for从std::map::begin()迭代到std::map::end() ，标准是否保证我将因此迭代带有键的元素，按升序排序？

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例子：

std::map<int, int> map_;
map_[1] = 2;
map_[2] = 3;
map_[3] = 4;
for( std::map<int, int>::iterator iter = map_.begin();
     iter != map_.end();
     ++iter )
{
    std::cout << iter->second;
}

这是保证打印234还是实现定义？

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现实生活中的原因：我有一个带有int键的std::map 。 在极少数情况下，我想使用大于具体int值的键遍历所有元素。 是的，听起来std::vector是更好的选择，但请注意我的“非常罕见的情况”。

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编辑：我知道， std::map的元素已排序..无需指出（对于此处的大多数答案）。 我什至在我的问题中写了它。
我在遍历容器时询问了迭代器和顺序。 感谢@Kerrek SB 的回答。

Answer 1

是的，这是有保证的。 此外， *begin()为您提供最小的*rbegin() ，它是由比较运算符确定的最大元素，以及两个键值a和b ，表达式为!compare(a,b) && !compare(b,a)是真的被认为是平等的。 默认比较函数是std::less<K> 。

排序不是幸运的奖励功能，而是它是数据结构的一个基本方面，因为排序用于确定两个键何时相同（通过上述规则）并执行有效查找（实质上是二进制）搜索，其元素数量具有对数复杂度）。

Answer 2

这是由C ++标准中的关联容器要求保证的。 例如，参见C ++ 11中的23.2.4 / 10：

The fundamental property of iterators of associative containers is that they
iterate through the containers in the non-descending order of keys where
non-descending is defined by the comparison that was used to construct them.
For any two dereferenceable iterators i and j such that distance from i to j is
positive,
  value_comp(*j, *i) == false

和23.2.4 / 11

For associative containers with unique keys the stronger condition holds,
  value_comp(*i, *j) != false.

Answer 3

我认为数据结构存在混淆。

在大多数语言中， map只是一个AssociativeContainer：它将一个键映射到一个值。 在“较新”的语言中，这通常使用哈希映射来实现，因此不保证订单。

但是，在C ++中，情况并非如此：

• std::map是一个已排序的关联容器
• std::unordered_map是C ++ 11中引入的基于哈希表的关联容器

所以，为了澄清订购的保证。

在C ++ 03中：

• 保证根据键（和提供的标准）对std::set ， std::multiset ， std::map和std::multimap进行排序
• 在std::multiset和std::multimap ，标准不对等效元素强加任何顺序保证（即那些比较相等的元素）

在C ++ 11中：

• 保证根据键（和提供的标准）对std::set ， std::multiset ， std::map和std::multimap进行排序
• 在std::multiset和std::multimap ，标准规定等效元素（比较相等的元素）按照它们的插入顺序排序（首先插入）
• std::unordered_*容器，顾名思义，未订购。 最值得注意的是，当容器被修改时（插入/删除时），元素的顺序可能会改变。

当标准说元素以某种方式排序时，它意味着：

• 迭代时，您会看到定义顺序的元素
• 当反向迭代时，您会看到相反顺序的元素

我希望这可以解决任何困惑。

Answer 4

这是保证打印234还是它的实现定义？

是的， std::map是一个已排序的容器，由Key和提供的Comparator排序。 所以它是有保证的。

我想用密钥迭代所有元素，大于具体的int值。

这肯定是可能的。

Answer 5

是的...... std::map的元素具有严格的弱排序，这意味着元素将由一个集合组成（即，不会重复“等于”的键），并确定相等性通过测试任意两个密钥A和B，如果密钥A不小于密钥B，并且B不小于A，则密钥A等于密钥B.

话虽如此，如果该类型的弱排序不明确（在您的情况下，您使用整数作为键类型，这不是问题），您无法正确排序std::map的元素。 您必须能够定义一个操作，该操作定义您在std::map中使用的类型的总顺序，否则您将只有元素的部分顺序，或者poset，它具有A可能的属性在这种情况下通常会发生的事情是，您将能够插入键/值对，但如果您遍历整个地图，则可能最终会出现重复的键/值对，和/或当您尝试在std::map::find()执行特定键/值对的std::map::find() ，检测“缺少”键/值对。

Answer 6

为了完整起见，我想提一下，如果您的容器包含指针，则由于ASLR 的原因，每个新程序运行的迭代顺序可能会有所不同。 因此，即使一次运行中的顺序是确定性的，但多次运行中的顺序不是。

这对于正确性是否重要取决于特定程序。

Answer 7

begin（）可以给出最小的元素。 但这是实施所依赖的。 它是在C ++标准中指定的吗？ 如果没有，那么做出这个假设是危险的。