當我應該使用std :: map :: at來檢索map元素

Question

我已經在stackoverflow上閱讀了關於web和問題的不同文章，但是對於我來說，當使用std::map::at來檢索map元素更好時，還不清楚是否存在任何獨有的情況。

根據定義 ， std::map::at

返回對使用鍵k標識的元素的映射值的引用。

如果k與容器中任何元素的鍵不匹配，則該函數拋出out_of_range異常。

對我來說只有當你100％確定存在具有特定鍵的元素時才值得使用std::map::at ，否則你應該考慮異常處理。

1. 是否有任何情況下std::map::at被認為是最有效和優雅的方式？ 在什么情況下你會建議使用std::map::at ？
2. 我是對的，當有可能沒有帶有這樣一個鍵的元素時，最好使用map::find()嗎？ 而map::find()它是更快更優雅的方法嗎？

 if ( map.find("key") != map.end() ) { // found } else { // not found } 

PS

map::operator[]有時可能很危險，因為如果一個元素不存在，那么它會插入它。

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Answer 1

與此處的大多數現有答案相反，請注意實際上有4種與在地圖中查找元素相關的方法（忽略lower_bound ， upper_bound和equal_range ，這些方法不太精確）：

• operator[]僅存在於非const版本中，如上所述，如果元素不存在，它將創建該元素
• at() ，在C ++ 11中引入，如果元素存在則返回對該元素的引用，否則拋出異常
• 如果元素存在， find()返回一個迭代器，如果不存在，則返回map::end()的迭代器
• count()返回這些元素的數量，在map ，這是0或1

既然語義很清楚，那么讓我們來看看何時使用哪個：

• 如果您只想知道map是否存在元素（或不存在），則使用count() 。
• 如果你想訪問該元素，它應該在map ，然后使用at() 。
• 如果你想訪問該元素，並且不知道它是否在map ，那么使用find() ; 不要忘記檢查生成的迭代器是否不等於end()的結果。
• 最后，如果您希望訪問元素（如果存在）或創建它（並訪問它），如果不存在，請使用operator[] ; 如果您不希望調用類型默認構造函數來創建它，那么請適當地使用insert或emplace

Answer 2

如果找不到該元素， std::map::at()會拋出out_of_range異常。 這個異常是一種logic_error異常，從使用的角度來看，對我來說這是一種assert()的同義詞：它應該用於報告程序內部邏輯中的錯誤，比如違反邏輯前置條件或類不變量。

此外，您可以使用at()來訪問const映射。

所以，對於你的問題：

1. 我建議at()訪問const映射時使用at()而不是[] ，當元素缺失是邏輯錯誤時。
2. 是的，當你不確定元素在這里時，最好使用map::find() ：在這種情況下，它不是邏輯錯誤，因此拋出和捕獲std::logic_error異常將不是非常優雅的編程方式，甚至如果我們不考慮表現。

Answer 3

如您所述，有三種不同的方法可以訪問地圖中的元素： at() ， operator[]和find() （還有upper_bound ， lower_bound和equal_range ，但這些方法適用於您可能想要查找的更復雜的情況下一個/上一個元素等）

那么，你什么時候應該使用哪一個？

operator[]基本上是“如果它不存在，則使用默認構造的映射元素創建一個”。 這意味着它不會拋出（除非在內存分配拋出或其中一個鍵或值構造函數拋出的角落情況下），並且您肯定會獲得對您查找的元素的引用 - 現有元素或新創建的元素。

如果該鍵沒有元素，則at()拋出。 由於您不應該使用異常來處理正常的程序流，因此使用at()表示“我確信存在這樣的元素”。 但如果你錯了，你會得到一個例外（而不是未定義的行為）的額外好處。 如果您不確定該元素是否存在，請不要使用此方法。

find()說“可能有也可能沒有這樣的元素，讓我們看看......”並為您提供以不同方式對兩種情況作出反應的可能性。 因此，它是更通用的方法。

Answer 4

所有3個find ， operator[]和at都很有用。

• 如果你不想意外地插入元素，那么find是好的，但只要它們存在就行動。

• at如果你期望的東西應該是一個地圖上，你會拋出一個異常，如果不是反正是好的。 它還可以比find更簡潔地訪問const映射（在那里你不能使用op[] ）

• 如果你想插入一個默認元素， op[]是好的，例如對於單詞計數程序，它為第一次遇到的每個單詞設置一個int 0 （用成語words[word]++; ）。

Answer 5

這取決於此功能的要求以及您如何構建項目。 如果你應該返回一個對象但你不能因為它沒有被找到，那么它將為你提供兩個如何處理它的選項。 你可以通過一個例外，或者你可以返回某種哨兵，這意味着沒有找到任何東西。 如果要拋出異常，則使用at()因為異常將為您拋出。 如果您不想拋出異常，那么使用find()這樣您就不必處理異常只是為了返回一個sentinel對象。

Answer 6

我認為，這取決於你的用例。 std::map::at()的返回類型是對找到的元素的值的左值引用，而std::map::find()返回一個迭代器。 你可能更喜歡

return myMap.at("asdf"s) + 42;

在表達式上更精細

return myMap.find("asdf"s)->second + 42;

每當在表達式中使用std::map::at()的結果時，您希望該元素存在，並將缺少的元素視為錯誤。 所以異常是處理它的好選擇。

Answer 7

我猜不同之處在於語義。

std::map::at()在我的機器上看起來像這樣：

mapped_type&
at(const key_type& __k)
{
    iterator __i = lower_bound(__k);
    if (__i == end() || key_comp()(__k, (*__i).first))
        __throw_out_of_range(__N("map::at"));
    return (*__i).second;
}

如您所見，它使用lower_bound ，然后檢查end() ，比較密鑰，並在需要時拋出異常。

find()看起來像這樣：

iterator
find(const key_type& __x)
{ return _M_t.find(__x); }

其中_M_t是存儲實際數據的紅黑樹。 顯然，兩個函數都具有相同的（對數）復雜度。 當你使用find() + check for end() ，你做的幾乎和at一樣。 我會說語義上的區別是：

• 當你需要一個特定位置的元素時，使用at() ，並假設它在那里。 在這種情況下，從所需位置丟失的元素的情況是例外的，因此at()拋出異常。
• 需要在地圖中查找元素時使用find() 。 在這種情況下，元素不存在的情況是正常的。 另請注意， find()返回一個迭代器，您可以將其用於除了簡單獲取值之外的其他目的。

Answer 8

map :: at（）返回一個l值引用，當您通過引用返回時，可以使用其所有可用的好處，例如方法鏈。

例：

  map<int,typ> table;
  table[98]=a;
  table[99]=b;

  table.at(98)=table.at(99);

operator[]也通過引用返回映射值，但是如果找不到找到的鍵，它可能會插入一個值，在這種情況下，容器大小會增加1。

這需要您格外小心，因為您必須處理迭代器失效 。

我是對的，當有可能沒有帶有這樣一個鍵的元素時，最好使用map :: find（）嗎？ 而map :: find（）它是更快更優雅的方法嗎？

是的，從語義上講，當你不確定是否存在元素時使用find（）是有意義的。即使對於新手來說，代碼也更容易理解。

至於時間效率，map通常實現為RB樹/一些平衡二叉搜索樹，因此，find（）的復雜度為O（logN）。

C ++規范：

T＆operator []（const key_type＆x）;
效果：如果地圖中沒有等效於x的鍵，則將value_type（x，T（））插入到地圖中。 要求：key_type應為CopyInsertable，而mapped_type應為DefaultInsertable為* this。 返回：對* this中x對應的mapped_type的引用。 4復雜性：對數。

T＆at（const key_type＆x）;
const T＆at（const key_type＆x）const; 返回：對* this中x對應的mapped_type的引用。 拋出：如果沒有這樣的元素，則為out_of_range類型的異常對象。 復雜性：對數。