map 效率問題

當關乎效率時應該在map::operator[]和map-insert之間仔細選擇

class Widget {

public:

Widget();

Widget(double weight);

Widget& operator=(double weight);

...

}

map<int, Widget> m;

m[1] = 1.50;

 

運算式m[1]是m.operator[](1)的簡化，所以這是一個map::operator[]的調用。那個函數必須返回一個Widget的

引用，因為m 的映射類型是Widget。在這裡，m裡面還沒有任何東西，所以鍵1在map裡沒有入口。因此

operator[]預設構造一個Widget來作為關聯到1的值，然後返回到那個Widget的引用。最後，Widget成為賦值目

標：被賦值的值是1.50。

換句話說，這個語句

m[1] = 1.50;

功能上等價於這個：

typedef map<int, Widget> IntWidgetMap; // 方便的

// typedef

pair<IntWidgetMap::iterator, bool> result = // 用鍵1建立新

m.insert(IntWidgetMap::value_type(1, Widget())); // 映射入口

// 和一個預設構造的

// 值對象；

// 看下面對於

// value_type的

// 注釋

result.first->second = 1.50; // 賦值給

// 新構造的

條款24：當關乎效率時應該在map::operator[]和map-insert之間仔細選擇

// 實值型別

現在已經很清楚為什麼這種方法可能降低效能了。我們先預設構造一個Widget，然後我們立即賦給它新值。

如果用想要的值構造Widget比預設構造Widget然後進行賦值顯然更高效，我們就應該用直截了當的insert調用

來替換operator[]的使用（包括它的構造加賦值）：

m.insert(IntWidgetMap::value_type(1, 1.50));

這與上面的那些代碼有相同的最終效果，除了它通常節省了三次函數調用：一個建立臨時的預設構造Widget

對象，一個銷毀那個臨時的對象和一個對Widget的賦值操作。那些函數調用越昂貴，你通過使用map-insert代

替map::operator[]就能節省越多。

上面的代碼利用了每個標準容器都提供的value_type typedef。這typedef沒有什麼特別重要的，但對於map和

multimap（以及非標準容器的hash_map和hash_multimap——參見條款25），記住它是很重要的，容器元素的

類型總是某種pair。

我早先談及的operator[]被設計為簡化“添加或更新”功能，而且現在我們理解了當“增加”被執行時，insert

比operator[]更高效。當我們做更新時，情形正好相反，也就是，當一個等價的鍵（參見條款19）這已經在

map裡時。為了看出為什麼情況是這樣，看看我們的更新選項：

m[k] = v; // 使用operator[]

// 來把k的值

// 更新為v

m.insert(

IntWidgetMap::value_type(k, v)).first->second = v; // 使用insert

// 來把k的值

// 更新為v

文法本身也許會讓你信服地支援operator[]，但在這裡我們關注於效率，所以我們將忽略它。insert的調用需要

IntWidgetMap::value_type類型的實參（即pair<int, Widget>），所以當我們調用insert時，我們必須構造和析構

一個那種類型的對象。那耗費了一對建構函式和解構函式，也會造成一個Widget的構造和析構，因為

pair<int, Widget>本身包含了一個Widget對象，operator[]沒有使用pair對象，所以沒有構造和析構pair和

Widget。

因此出於對效率的考慮，當給map添加一個元素時，我們斷定insert比operator[]好；而從效率和美學考慮，當

更新已經在map裡的元素值時operator[]更好。如果STL提供一個兩全其美的函數，即，在句法上迷人的包

中的高效的“添加或更新”功能。