避免复制没有原始指针的映射键

Question

每次在std::map中插入一个键为std::string的对时，它都会生成两个副本。您可以避免使用原始指针，但它是异常不安全的。有没有使用智能指针而不是原始指针的方法？

示例代码：

// To compile: g++ -std=c++0x exmaple.cpp -o example 

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <memory>

class StringSquealer: public std::string
{
  public:
    StringSquealer(const std::string s) : std::string(s) {}
    StringSquealer(const StringSquealer&) 
    { 
      std::cout << "COPY-CONSTRUCTOR" << std::endl; 
    }
};

int main()
{
  // Inefficient
  std::map<StringSquealer,int> m1;
  m1[StringSquealer("key")] = 1;
  std::cout << "---" << std::endl;

  // Exception-unsafe
  std::map<StringSquealer*,int> m2;
  m2[new StringSquealer("key")] = 1;

  //Ideal??
  std::map<std::unique_ptr<StringSquealer>,int> m3;
  std::unique_ptr<StringSquealer> s(new StringSquealer("key"));
  //!m3[std::move(s)] = 1;  // No compile
}

输出：

COPY-CONSTRUCTOR
COPY-CONSTRUCTOR
---

Answer 1

它的效率很低，因为你写错了类。C++0x提供了右值引用-你只是写了你的类，这样它就不能利用它们了。

class StringSquealer: public std::string
{
  public:
    StringSquealer(std::string&& s) : std::string(std::move(s)) {}
    StringSquealer(const std::string& s) : std::string(s) {}
    StringSquealer(const StringSquealer& s)
        : std::string(s) 
    { 
      std::cout << "COPY-CONSTRUCTOR" << std::endl; 
    }
    StringSquealer(StringSquealer&& s)
        : std::string(std::move(s)) 
    {
        std::cout << "MOVE-CONSTRUCTOR" << std::endl;
    }
};

和unique_ptr作为关键？那怎么可能。你永远不会得到相同的unique_ptr- -即使你以某种方式获得了相同的指针，并从它构造了一个unique_ptr，你也会在比较完成后立即删除这个键。

Answer 2

在我进入任何进一步的细节之前，请确保不要进行任何类型的优化，除非您确定制作副本的成本是如此之大，以至于您需要解决这个问题。将字符串作为键是很好和直观的，而且避免这种情况所需的代码也有些繁琐。

在地图中使用unique_ptr作为键确实可以工作，但我真的不认为这是一个好主意。这意味着，为了查询映射中的键，必须将字符串用作存储为unique_ptr的键。这意味着，除非您将所有字符串存储为unique_ptrs，否则您将需要为要查找的每个字符串创建一个副本。由于插入往往比查找少得多，因此这似乎是以牺牲常见情况为代价来优化不常见的情况。我强烈建议你不要这么做。

如果您确实希望摆脱不必要的复制，则可能需要考虑选择一个执行写入时复制的字符串实现。这样，制作字符串副本的成本是O(1)，并且在插入过程中制作的两个副本将很便宜。这可能需要您在其他地方使用此字符串实现，并必须小心多线程问题，但如果您愿意，可以使其工作。

Answer 3

这里有几个地方是错误的：

不应从std::string

• You派生类不应将unique_ptr用作地图

中的关键字

您可以使用shared_ptr作为键，然后需要一个比较类来比较共享指针。

但是，最好只使用std::string作为键，除非它们是非常长的字符串，因此复制它们的成本很高。

顺便说一句，复制最昂贵的部分可能是分配而不是复制本身。为此，您可以考虑将basic_string与自定义分配器一起使用。