迭代 std::map 的順序是否已知（並由標准保證）？

Question

我的意思是 - 我們知道std::map的元素是根據鍵排序的。 所以，假設鍵是整數。 如果我使用for從std::map::begin()迭代到std::map::end() ，標准是否保證我將因此迭代帶有鍵的元素，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;
}

這是保證打印234還是實現定義？

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現實生活中的原因：我有一個帶有int鍵的std::map 。 在極少數情況下，我想使用大於具體int值的鍵遍歷所有元素。 是的，聽起來std::vector是更好的選擇，但請注意我的“非常罕見的情況”。

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編輯：我知道， std::map的元素已排序..無需指出（對於此處的大多數答案）。 我什至在我的問題中寫了它。
我在遍歷容器時詢問了迭代器和順序。 感謝@Kerrek SB 的回答。

Answer 1

是的，這是有保證的。 此外， *begin()為您提供最小的*rbegin() ，它是由比較運算符確定的最大元素，以及兩個鍵值a和b ，表達式為!compare(a,b) && !compare(b,a)是真的被認為是平等的。 默認比較函數是std::less<K> 。

排序不是幸運的獎勵功能，而是它是數據結構的一個基本方面，因為排序用於確定兩個鍵何時相同（通過上述規則）並執行有效查找（實質上是二進制）搜索，其元素數量具有對數復雜度）。

Answer 2

這是由C ++標准中的關聯容器要求保證的。 例如，參見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

我認為數據結構存在混淆。

在大多數語言中， map只是一個AssociativeContainer：它將一個鍵映射到一個值。 在“較新”的語言中，這通常使用哈希映射來實現，因此不保證訂單。

但是，在C ++中，情況並非如此：

• std::map是一個已排序的關聯容器
• std::unordered_map是C ++ 11中引入的基於哈希表的關聯容器

所以，為了澄清訂購的保證。

在C ++ 03中：

• 保證根據鍵（和提供的標准）對std::set ， std::multiset ， std::map和std::multimap進行排序
• 在std::multiset和std::multimap ，標准不對等效元素強加任何順序保證（即那些比較相等的元素）

在C ++ 11中：

• 保證根據鍵（和提供的標准）對std::set ， std::multiset ， std::map和std::multimap進行排序
• 在std::multiset和std::multimap ，標准規定等效元素（比較相等的元素）按照它們的插入順序排序（首先插入）
• std::unordered_*容器，顧名思義，未訂購。 最值得注意的是，當容器被修改時（插入/刪除時），元素的順序可能會改變。

當標准說元素以某種方式排序時，它意味着：

• 迭代時，您會看到定義順序的元素
• 當反向迭代時，您會看到相反順序的元素

我希望這可以解決任何困惑。

Answer 4

這是保證打印234還是它的實現定義？

是的， std::map是一個已排序的容器，由Key和提供的Comparator排序。 所以它是有保證的。

我想用密鑰迭代所有元素，大於具體的int值。

這肯定是可能的。

Answer 5

是的...... std::map的元素具有嚴格的弱排序，這意味着元素將由一個集合組成（即，不會重復“等於”的鍵），並確定相等性通過測試任意兩個密鑰A和B，如果密鑰A不小於密鑰B，並且B不小於A，則密鑰A等於密鑰B.

話雖如此，如果該類型的弱排序不明確（在您的情況下，您使用整數作為鍵類型，這不是問題），您無法正確排序std::map的元素。 您必須能夠定義一個操作，該操作定義您在std::map中使用的類型的總順序，否則您將只有元素的部分順序，或者poset，它具有A可能的屬性在這種情況下通常會發生的事情是，您將能夠插入鍵/值對，但如果您遍歷整個地圖，則可能最終會出現重復的鍵/值對，和/或當您嘗試在std::map::find()執行特定鍵/值對的std::map::find() ，檢測“缺少”鍵/值對。

Answer 6

為了完整起見，我想提一下，如果您的容器包含指針，則由於ASLR 的原因，每個新程序運行的迭代順序可能會有所不同。 因此，即使一次運行中的順序是確定性的，但多次運行中的順序不是。

這對於正確性是否重要取決於特定程序。

Answer 7

begin（）可以給出最小的元素。 但這是實施所依賴的。 它是在C ++標准中指定的嗎？ 如果沒有，那么做出這個假設是危險的。