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关联容器 — hash_map

2024-07-04 03:35:59   223人阅读

hash_map和map的用法很相似，只是底层机制有所不同。

hash_map容器采用的底层机制是hash table代码：
template <class Key, class T, class HashFcn = hash<Key>,
          class EqualKey = equal_to<Key>,
          class Alloc = alloc>
class hash_map
{
private:
  typedef hashtable<pair<const Key, T>, Key, HashFcn,
                    select1st<pair<const Key, T> >, EqualKey, Alloc> ht;
  ht rep;     // 底层机制——hash table
  ....
}

注意，hashtable类型的第一个类型参数是pair，继续跟踪hashtable代码：
template <class Value, class Key, class HashFcn,
          class ExtractKey, class EqualKey,
          class Alloc>
class hashtable {   // hash table数据结构
public:
  typedef Key key_type;
  typedef Value value_type;
 
  ....
  typedef __hashtable_node<Value> node;
  typedef simple_alloc<node, Alloc> node_allocator; // 空间配置器
 
  vector<node*,Alloc> buckets;  // 桶的集合
  ....
}

可以看出，Value或value_type的实际类型是一个pair，那么一个node中也存储了一个pair，而vector中的bucket还是指针不变。即每个bucket指向一串nodes，每个node中存放一个pair<key, value>。这和map容器是类似的，map容器底层的红黑树中，每个节点也是存储了一个pair。

下面是测试代码：
#include <iostream>
#include <hash_map>
#include <cstring>
 
using namespace std;
using namespace __gnu_cxx;
 
struct eqstr {
    bool operator() (const char *s1, const char *s2) const
    { return strcmp(s1, s2) == 0; }
};
 
int main()
{
    hash_map<const char*, int, hash<const char *>, eqstr> m;
 
    // 两种插入方法
    m["hello"] = 123;
    m["byebye"] = 234;
    m["test"] = 345;
    m.insert(pair<const char *, int>("a", 222));
 
    hash_map<const char*, int, hash<const char *>, eqstr>::iterator iter = m.begin();
 
    for ( ; iter != m.end(); ++iter)
        cout << iter->first << ‘ ‘ << iter->second << endl;
 
    return 0;
}

运行结果：


由于hash_map提供的默认键值比较标准为equal_to：
template <class T>
struct equal_to : public binary_function<T, T, bool> {
    bool operator()(const T& x, const T& y) const { return x == y; }
};

这个仿函数只是简单的拿两个值进行比较，如果传入的key为const char *，那么比较的将会是两个地址，这不是我们想要的。正确的字符串比较应该是逐个字符进行比较，这就是为什么要定义eqstr的原因。

从运行结果也能够看出，和hash_set一样，hash_map内的元素无特定排序。

参考：
《STL源码剖析》 P275.


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