SGISTL源码探究-关联式容器:hash_multimap

前言

本小节将介绍hash_multimap的源码实现,它与hash_map的不同与map和multimap的不同类似,所以我们可以一边分析它们的不同之处,一边顺便复习hash_map。

hash_multimap的实现

定义及数据结构

#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES
template <class Key, class T, class HashFcn = hash<Key>,
          class EqualKey = equal_to<Key>,
          class Alloc = alloc>
#else
template <class Key, class T, class HashFcn, class EqualKey,
          class Alloc = alloc>
#endif
class hash_multimap
{
private:
  //这里不要忽视了pair的第一个元素是const型的,不允许修改
  typedef hashtable<pair<const Key, T>, Key, HashFcn,
                    select1st<pair<const Key, T> >, EqualKey, Alloc> ht;
  ht rep;

public:
  //一些别名
  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;

  hasher hash_funct() const { return rep.hash_funct(); }
  key_equal key_eq() const { return rep.key_eq(); }

构造函数

public:
  /* 构造函数 指定大小、哈希函数、比较key大小的函数 */
  hash_multimap() : rep(100, hasher(), key_equal()) {}
  explicit hash_multimap(size_type n) : rep(n, hasher(), key_equal()) {}
  hash_multimap(size_type n, const hasher& hf) : rep(n, hf, key_equal()) {}
  hash_multimap(size_type n, const hasher& hf, const key_equal& eql)
    : rep(n, hf, eql) {}

  //插入元素时使用的insert_equal
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
  template <class InputIterator>
  hash_multimap(InputIterator f, InputIterator l)
    : rep(100, hasher(), key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  template <class InputIterator>
  hash_multimap(InputIterator f, InputIterator l, size_type n)
    : rep(n, hasher(), key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  template <class InputIterator>
  hash_multimap(InputIterator f, InputIterator l, size_type n,
                const hasher& hf)
    : rep(n, hf, key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  template <class InputIterator>
  hash_multimap(InputIterator f, InputIterator l, size_type n,
                const hasher& hf, const key_equal& eql)
    : rep(n, hf, eql) { rep.insert_equal(f, l); }

#else
  hash_multimap(const value_type* f, const value_type* l)
    : rep(100, hasher(), key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  hash_multimap(const value_type* f, const value_type* l, size_type n)
    : rep(n, hasher(), key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  hash_multimap(const value_type* f, const value_type* l, size_type n,
                const hasher& hf)
    : rep(n, hf, key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  hash_multimap(const value_type* f, const value_type* l, size_type n,
                const hasher& hf, const key_equal& eql)
    : rep(n, hf, eql) { rep.insert_equal(f, l); }

  hash_multimap(const_iterator f, const_iterator l)
    : rep(100, hasher(), key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  hash_multimap(const_iterator f, const_iterator l, size_type n)
    : rep(n, hasher(), key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  hash_multimap(const_iterator f, const_iterator l, size_type n,
                const hasher& hf)
    : rep(n, hf, key_equal()) { rep.insert_equal(f, l); }
  hash_multimap(const_iterator f, const_iterator l, size_type n,
                const hasher& hf, const key_equal& eql)
    : rep(n, hf, eql) { rep.insert_equal(f, l); }
#endif /*__STL_MEMBER_TEMPLATES */

常用操作

public:
  //这部分都与hash_map相同
  size_type size() const { return rep.size(); }
  size_type max_size() const { return rep.max_size(); }
  bool empty() const { return rep.empty(); }
  void swap(hash_multimap& hs) { rep.swap(hs.rep); }
  friend bool
  operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const hash_multimap&, const hash_multimap&);

  //返回首/尾迭代器,尾迭代器为指向null的节点的指针,首迭代器为指向第一个bucket不为空的头节点的指针
  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:
  //插入操作,调用的是insert_equal
  iterator insert(const value_type& obj) { return rep.insert_equal(obj); }
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
  template <class InputIterator>
  void insert(InputIterator f, InputIterator l) { rep.insert_equal(f,l); }
#else
  void insert(const value_type* f, const value_type* l) {
    rep.insert_equal(f,l);
  }
  void insert(const_iterator f, const_iterator l) { rep.insert_equal(f, l); }
#endif /*__STL_MEMBER_TEMPLATES */
  iterator insert_noresize(const value_type& obj)
    { return rep.insert_equal_noresize(obj); }    

  iterator find(const key_type& key) { return rep.find(key); }
  const_iterator find(const key_type& key) const { return rep.find(key); }
  /* 在hash_map中,这里实现了对[]操作符的重载
   * 但是在hash_multimap中没有对其重载
   * 是因为key可以重复,那么下标访问时可能就对应了多个元素,此时该返回哪个就成了难题
   */
  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:
  /* 剩下的部分都与hash_map相同了 */
  void resize(size_type hint) { rep.resize(hint); }
  size_type bucket_count() const { return rep.bucket_count(); }
  size_type max_bucket_count() const { return rep.max_bucket_count(); }
  size_type elems_in_bucket(size_type n) const
    { return rep.elems_in_bucket(n); }
};

template <class Key, class T, class HF, class EqKey, class Alloc>
inline bool operator==(const hash_multimap<Key, T, HF, EqKey, Alloc>& hm1,
                       const hash_multimap<Key, T, HF, EqKey, Alloc>& hm2)
{
  return hm1.rep == hm2.rep;
}

#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER

template <class Key, class T, class HashFcn, class EqualKey, class Alloc>
inline void swap(hash_multimap<Key, T, HashFcn, EqualKey, Alloc>& hm1,
                 hash_multimap<Key, T, HashFcn, EqualKey, Alloc>& hm2)
{
  hm1.swap(hm2);
}

#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */

小结

本小节对hash_multimap进行了分析。它和hash_map的不同之处除了插入元素时允许重复之外,hash_multimap还不支持下标运算。
关联式容器部分就到此为止了,其实只要把hashtable的实现搞明白了,对hash_set和hash_map之类的理解就轻松多了。
在下一小节中,我们将对STL中的泛型算法部分开始分析,在具体的源码分析中,我不会列出所有的算法,而是选择其中比较经典和常用的算法进行分析。