包含自身映射的C ++ Struct

Question

簡單的問題：我如何讓它工作？

struct A {
    double whatever; 
    std::unordered_map<std::string, A> mapToMoreA; 
}

g ++錯誤：std :: pair <_T1，_T2> :: second的類型不完整

據我所知，在實例化地圖時，編譯器需要知道A的大小，但它不知道這個，因為地圖是在A的聲明中聲明的，所以這是解決這個問題的唯一方法來使用指針A（不喜歡這樣做）？

Answer 1

除了使用不完整類型的智能指針之外，我不知道任何STL容器。 如果您不想使用指針，則可以使用包裝器結構：

struct A {
    struct B { double whatever; }; 
    std::unordered_map<std::string, B> mapToB; 
};

編輯：如果以上不符合您的用例，這是一個指針替代。

struct A {
    double whatever;
    std::unordered_map<std::string, std::unique_ptr<A>> mapToMoreA; 
};

您也可以使用boost::unordered_map ，它不僅支持不完整的類型，而且在Visual Studio中具有更高的調試性能，因為由於過多的迭代器調試檢查，Microsoft的std::unordered_map實現效率極低。 我不知道任何容器對gcc的任何性能問題。

Answer 2

大多數情況下，它將取決於容器實現細節（更確切地說，取決於在容器聲明點處實例化的內容以及什么不實例化）。 顯然， std::unordered_map實現需要完成類型。 同時GCC的std::map實現與不完整類型編譯完美。

為了說明這種差異的來源，請考慮以下示例。 假設我們決定自己實現std::vector -like功能，並按如下方式聲明我們的vector類

template <typename T> class my_vector {
  T *begin;
  T *end;
  ...
};

只要我們的類定義只包含指向T指針，類型T就不需要為類定義本身完成。 我們可以將my_vector本身實例化為一個不完整的T而沒有任何問題

class X;
my_vector<X> v; // OK

當我們開始使用（並因此實例化） my_vector的各個方法時， 稍后將需要該類型的“完整性”。

但是，如果由於某種原因我們決定在我們的向量類中包含一個直接的T實例，那么事情就會變得嚴峻

template <typename T>
class my_vector {
  T *begin;
  T *end;
  T dummy_element;
  ...
};

現在，在my_vector本身的實例化時，很早就需要T的完整性

class X;
my_vector<X> v; // ERROR, incomplete type

在你的情況下必須發生類似的事情。 你正在處理的unordered_map的定義包含A的直接實例。 這就是為什么不可能實例化的原因（顯然，在這種情況下你最終會得到無限遞歸類型）。

通過實現unordered_map更好地考慮將確保不將A本身包含為直接成員。 這樣的實施不需要A完成。 正如您所指出的那樣，Boost的unordered_map實現在這方面設計得更好。

Answer 3

Boost.Variant為此目的明確地提供了一個方便的實用程序 - boost::recusive_wrapper<> 。 以下應該有效：

struct A {
    double whatever; 
    std::unordered_map<std::string, boost::recursive_wrapper<A>> mapToMoreA; 
};

唯一值得注意的缺點是Boost.Variant尚未更新以支持C ++ 11移動語義。 更新：在Boost 1.56中添加。

Answer 4

或者使用指向地圖的指針。 在這種情況下，指針必須是void *類型（可以隱藏在一組函數后面）。 也許std :: unordered_map可以替代不完整的值類型。

Answer 5

在C ++中，對於不完整的類型，通常使用具有預定義常量大小的指針：

這當然會改變您使用地圖的方式：您必須使用*或->運算符取消引用才能訪問成員，並且必須在某些時候delete指針。

struct A
{
    double bla;
    std::map<std::string, A*> mapToMoreA;
};

A的成員函數應該在struct塊中拆分成原型並稍后實現，否則A及其成員尚未完全定義：

struct A
{
    double bla;
    std::map<std::string, A*> mapToMoreA;
    void doStuff(const std::string& str);
};

void A::doStuff(const std::string& str)
{
    mapToMoreA[str] = new A();
}

Answer 6

如果不接受地圖保持指針，也許這對你有用：

struct A {
  struct hidden;
  std::unique_ptr<hidden> pimpl;
};

struct A::hidden {
  double whatever;
  std::unordered_map<std::string, A> mapToMoreA;
};

Answer 7

我想你可以直接聲明struct A; 在定義之前，編譯器應該很開心。

編輯：所以在被多次投票后，我寫了下面的內容，看看我錯過了什么：

#include <boost/unordered_map.hpp>                                                                                      
#include <string>
#include <iostream>

struct A;

struct A {
    double whatever;
    boost::unordered_map<std::string, A> mapToMoreA;
};

int main(void)
{
    A b;
    b.whatever = 2.5;
    b.mapToMoreA["abc"] = b;
    std::cerr << b.mapToMoreA["abc"].whatever << std::endl;
    return 0;
}

這可以在我的mac上使用g ++ 4.2.1進行編譯，並在運行時打印出“2.5”（如預期的那樣）。

對不起，我沒有unordered_map沒有提升。 這是問題嗎？ （也就是說， std::unordered_map以某種方式對編譯器施加了比boost更多的限制嗎？）否則，我不確定我在這里缺少關於這個問題的內容。 那些貶低此事，請饒恕我的評論。 謝謝！