SGISTL源码探究-关联式容器:hash_map

前言

在上一小节,我们分析了hash_set的实现,本小节我们将针对hash_map进行分析。它大部分也是调用的hashtable,不过它与map的区别也是因为底层的实现不同,所以map具有自动排序功能,而hash_map没有。
接下来我们来看看hash_map是如何实现的。

hash_map的实现

还是分为定义部分及其数据结构、构造函数、常用操作这三部分。关于hash_map的迭代器,是使用的hashtable的迭代器,并且是const型的,这就说明hash_map与map一样,不允许我们修改key值。

定义及其数据结构

#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATEStemplate <class Key, class T, class HashFcn = hash<Key>,          class EqualKey = equal_to<Key>,          class Alloc = alloc>#elsetemplate <class Key, class T, class HashFcn, class EqualKey,          class Alloc = alloc>#endifclass hash_map{private:  //这里定义hashtable成员,pair里面的key是常量类型的  typedef hashtable<pair<const Key, T>, Key, HashFcn,                    select1st<pair<const Key, T> >, EqualKey, Alloc> ht;  ht rep;public:  //别名部分  typedef typename ht::key_type key_type;  typedef T data_type;  typedef T mapped_type;  typedef typename ht::value_type value_type;  typedef typename ht::hasher hasher;  typedef typename ht::key_equal key_equal;  typedef typename ht::size_type size_type;  typedef typename ht::difference_type difference_type;  typedef typename ht::pointer pointer;  typedef typename ht::const_pointer const_pointer;  typedef typename ht::reference reference;  typedef typename ht::const_reference const_reference;  typedef typename ht::iterator iterator;  typedef typename ht::const_iterator const_iterator;  //取得哈希函数以及比较key的函数  hasher hash_funct() const { return rep.hash_funct(); }  key_equal key_eq() const { return rep.key_eq(); }

构造函数

public:  //默认大小为100,不过会被hashtable进行调整  hash_map() : rep(100, hasher(), key_equal()) {}  //禁止隐式转换,只指定大小,其他默认  explicit hash_map(size_type n) : rep(n, hasher(), key_equal()) {}  //指定大小以及哈希函数  hash_map(size_type n, const hasher& hf) : rep(n, hf, key_equal()) {}  //三者都指定  hash_map(size_type n, const hasher& hf, const key_equal& eql)    : rep(n, hf, eql) {}  /* 根据范围进行构造 */#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES  template <class InputIterator>  hash_map(InputIterator f, InputIterator l)    : rep(100, hasher(), key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  template <class InputIterator>  hash_map(InputIterator f, InputIterator l, size_type n)    : rep(n, hasher(), key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  template <class InputIterator>  hash_map(InputIterator f, InputIterator l, size_type n,           const hasher& hf)    : rep(n, hf, key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  template <class InputIterator>  hash_map(InputIterator f, InputIterator l, size_type n,           const hasher& hf, const key_equal& eql)    : rep(n, hf, eql) { rep.insert_unique(f, l); }#else  hash_map(const value_type* f, const value_type* l)    : rep(100, hasher(), key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const value_type* f, const value_type* l, size_type n)    : rep(n, hasher(), key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const value_type* f, const value_type* l, size_type n,           const hasher& hf)    : rep(n, hf, key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const value_type* f, const value_type* l, size_type n,           const hasher& hf, const key_equal& eql)    : rep(n, hf, eql) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const_iterator f, const_iterator l)    : rep(100, hasher(), key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const_iterator f, const_iterator l, size_type n)    : rep(n, hasher(), key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const_iterator f, const_iterator l, size_type n,           const hasher& hf)    : rep(n, hf, key_equal()) { rep.insert_unique(f, l); }  hash_map(const_iterator f, const_iterator l, size_type n,           const hasher& hf, const key_equal& eql)    : rep(n, hf, eql) { rep.insert_unique(f, l); }#endif /*__STL_MEMBER_TEMPLATES */

常用操作

public:  //hash_map里面的元素个数  size_type size() const { return rep.size(); }  size_type max_size() const { return rep.max_size(); }  //判空  bool empty() const { return rep.empty(); }  //交换  void swap(hash_map& hs) { rep.swap(hs.rep); }  friend bool  operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const hash_map&, const hash_map&);  //返回起始/末尾迭代器  iterator begin() { return rep.begin(); }  iterator end() { return rep.end(); }  const_iterator begin() const { return rep.begin(); }  const_iterator end() const { return rep.end(); }public:  //插入元素  pair<iterator, bool> insert(const value_type& obj)    { return rep.insert_unique(obj); }  //范围插入#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES  template <class InputIterator>  void insert(InputIterator f, InputIterator l) { rep.insert_unique(f,l); }#else  void insert(const value_type* f, const value_type* l) {    rep.insert_unique(f,l);  }  void insert(const_iterator f, const_iterator l) { rep.insert_unique(f, l); }#endif /*__STL_MEMBER_TEMPLATES */  pair<iterator, bool> insert_noresize(const value_type& obj)    { return rep.insert_unique_noresize(obj); }      //查找键值为key的元素  iterator find(const key_type& key) { return rep.find(key); }  const_iterator find(const key_type& key) const { return rep.find(key); }  //重载[]操作符  T& operator[](const key_type& key) {    //这里调用了之前分析hashtable中的那个查找若没有则插入的函数    return rep.find_or_insert(value_type(key, T())).second;  }  //计算键值为key的元素  size_type count(const key_type& key) const { return rep.count(key); }  pair<iterator, iterator> equal_range(const key_type& key)    { return rep.equal_range(key); }  pair<const_iterator, const_iterator> equal_range(const key_type& key) const    { return rep.equal_range(key); }  //删除操作  size_type erase(const key_type& key) {return rep.erase(key); }  void erase(iterator it) { rep.erase(it); }  void erase(iterator f, iterator l) { rep.erase(f, l); }  void clear() { rep.clear(); }public:  //判断是否需要重建表  void resize(size_type hint) { rep.resize(hint); }  //计算bucket个数  size_type bucket_count() const { return rep.bucket_count(); }  size_type max_bucket_count() const { return rep.max_bucket_count(); }  //计算bucket中的节点数  size_type elems_in_bucket(size_type n) const    { return rep.elems_in_bucket(n); }};//重载==操作符template <class Key, class T, class HashFcn, class EqualKey, class Alloc>inline bool operator==(const hash_map<Key, T, HashFcn, EqualKey, Alloc>& hm1,                       const hash_map<Key, T, HashFcn, EqualKey, Alloc>& hm2){  return hm1.rep == hm2.rep;}#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDERtemplate <class Key, class T, class HashFcn, class EqualKey, class Alloc>inline void swap(hash_map<Key, T, HashFcn, EqualKey, Alloc>& hm1,                 hash_map<Key, T, HashFcn, EqualKey, Alloc>& hm2){  hm1.swap(hm2);}#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */

小结

本小节介绍了hash_map的实现,它同样也支持下标运算,这个操作全靠hashtable中提供的find_or_insert操作实现。并且hash_map也不允许键值被改变。
在下节中,我们将分别介绍hash_set和hash_map的兄弟hash_multiset和hash_multimap。