<think>
我们设计一个工具类，它需要处理两种类型的数据结构：
1. `std::list<std::pair<std::string, double>>`：简单的键值对列表。
2. `std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>`：嵌套的键值对，其中值是一个键值对列表。
我们需要根据键（字符串）从这两种结构中获取值。
思路：
1. 对于第一种结构（`std::list<std::pair<std::string, double>>`），我们可以直接遍历列表，找到匹配的键，返回对应的double值。
2. 对于第二种结构（嵌套结构），我们有两种可能的需求：
a. 从外层列表中根据键获取内层的整个列表（即`std::list<std::pair<std::string, double>>`）。
b. 从内层列表中根据键获取具体的double值，但需要指定外层键和内层键。
因此，我们可以设计一个工具类，提供以下功能：
- 从简单列表中获取值：给定键，返回double值（如果找到的话）。
- 从嵌套列表中获取整个内层列表：给定外层键，返回内层列表。
- 从嵌套列表中通过两层键获取具体的double值：给定外层键和内层键，返回内层键对应的double值。
由于数据结构不同，我们可以使用函数重载。
注意：由于可能找不到键，我们需要考虑返回值的情况。这里我们可以使用`std::optional`来避免返回无效值或使用异常。
设计工具类`PairListUtils`，包含静态成员函数：
1. 针对简单列表的查找：
```cpp
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, double>>& list,
const std::string& key);
```
2. 针对嵌套列表的查找（获取内层列表）：
```cpp
static std::optional<std::list<std::pair<std::string, double>>> getList(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey);
```
3. 针对嵌套列表的两层键查找（直接获取内层键对应的值）：
```cpp
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey);
```
实现：
对于简单列表的查找，遍历列表，找到匹配的键，返回对应的值；找不到则返回`std::nullopt`。
对于嵌套列表的查找，先在外层列表中查找outerKey，找到则返回整个内层列表（注意：返回的是整个列表的副本，如果列表很大，考虑返回引用？但注意，返回引用可能面临生命周期问题，所以这里返回一个optional的列表。或者返回指针？但optional可以包装值类型，也可以包装引用类型，但这里我们返回整个列表的副本，因为列表可能被修改，且我们不希望工具类修改原始数据，所以返回副本是安全的。但性能上，如果列表很大，复制可能开销大。另一种方法是返回`std::optional<std::reference_wrapper<const std::list<...>>>`，这样可以避免复制。用户可以根据需要选择。）
但是，考虑到性能，我们可以提供两种版本：返回副本和返回常量引用。但为了简单，我们先返回副本。
然而，在嵌套列表的两层查找中，我们可以先找到内层列表，然后在内层列表中查找innerKey。
代码示例：
注意：由于C++中模板的使用，我们也可以考虑使用模板函数来避免重复，但这里数据结构不同，我们使用重载。
我们先实现第一个函数（简单列表）：
```cpp
#include <list>
#include <string>
#include <optional>
#include <utility> // for pair
class PairListUtils {
public:
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, double>>& list,
const std::string& key)
{
for (const auto& pair : list) {
if (pair.first == key) {
return pair.second;
}
}
return std::nullopt;
}
};
```
第二个函数（获取嵌套列表中的内层列表）：
```cpp
static std::optional<std::list<std::pair<std::string, double>>> getList(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey)
{
for (const auto& outerPair : nestedList) {
if (outerPair.first == outerKey) {
return outerPair.second; // 返回整个内层列表的副本
}
}
return std::nullopt;
}
```
第三个函数（通过两层键获取值）：
```cpp
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey)
{
// 先找到外层键对应的内层列表
for (const auto& outerPair : nestedList) {
if (outerPair.first == outerKey) {
// 在内层列表中查找innerKey
for (const auto& innerPair : outerPair.second) {
if (innerPair.first == innerKey) {
return innerPair.second;
}
}
// 内层列表没有找到innerKey，返回nullopt
return std::nullopt;
}
}
return std::nullopt;
}
```
但是，第三个函数中，我们遍历了外层列表和内层列表，效率较低，但这是线性查找，对于小规模数据可以接受。
另外，我们也可以利用第二个函数来实现第三个函数：
```cpp
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey)
{
auto innerListOpt = getList(nestedList, outerKey);
if (innerListOpt) {
// 在获取到的内层列表中查找
return getValue(innerListOpt.value(), innerKey);
}
return std::nullopt;
}
```
这样代码更简洁，但效率上多了一次内层列表的复制（因为getList返回的是整个列表的副本）。为了避免复制，我们可以修改getList返回引用。但是，返回引用需要确保传入的nestedList在函数返回后仍然存在，因为返回的是其内部元素的引用。我们可以修改getList返回一个指向常量的指针（或者返回`optional<reference_wrapper<const ...>>`）来避免复制。
修改第二个函数，返回常量引用的optional（实际上optional可以包装引用类型，但需要显式指定）：
但是，optional包装引用类型需要使用`std::optional<std::reference_wrapper<const T>>`。
修改如下：
第二个函数（返回内层列表的常量引用）：
```cpp
static std::optional<std::reference_wrapper<const std::list<std::pair<std::string, double>>>>
getList(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey)
{
for (const auto& outerPair : nestedList) {
if (outerPair.first == outerKey) {
return std::cref(outerPair.second);
}
}
return std::nullopt;
}
```
然后，第三个函数可以这样实现（避免复制内层列表）：
```cpp
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey)
{
auto innerListOpt = getList(nestedList, outerKey);
if (innerListOpt) {
// 获取到内层列表的引用，然后调用第一个getValue函数（注意：第一个getValue函数接受的是简单列表，而这里我们有一个引用包装，需要调用getValue时解引用）
return getValue(innerListOpt->get(), innerKey);
}
return std::nullopt;
}
```
但是，这里出现了一个问题：第一个getValue函数接受的是`const std::list<std::pair<std::string, double>>&`，而`innerListOpt->get()`返回的是`const std::list<...>&`，所以可以直接传递。
但是，我们第一个getValue函数是重载的，它接受简单列表，所以可以匹配。
但是，由于我们修改了第二个函数的返回类型，那么用户如果只需要内层列表，现在得到的是一个`optional`包装的引用包装器，使用起来需要调用`.get()`来获取实际的引用。
例如：
```cpp
auto innerListOpt = PairListUtils::getList(nestedList, "outer");
if (innerListOpt) {
const auto& innerList = innerListOpt->get(); // 得到常量引用
// 使用innerList
}
```
这样避免了复制大列表。
另外，第一个函数（简单列表的查找）我们保持不变。
但是，我们也可以为第一个函数提供一个接受常量引用的重载，这样在第三个函数中调用时就不会有额外的复制。
因此，我们最终设计如下：
头文件：
```cpp
#include <list>
#include <string>
#include <optional>
#include <functional> // for reference_wrapper, cref
class PairListUtils {
public:
// 针对简单列表：根据键获取值
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, double>>& list,
const std::string& key);
// 针对嵌套列表：根据外层键获取内层列表（返回常量引用，避免复制）
static std::optional<std::reference_wrapper<const std::list<std::pair<std::string, double>>>>
getList(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey);
// 针对嵌套列表：直接通过外层键和内层键获取内层值
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey);
};
```
实现：
```cpp
std::optional<double> PairListUtils::getValue(
const std::list<std::pair<std::string, double>>& list,
const std::string& key)
{
for (const auto& pair : list) {
if (pair.first == key) {
return pair.second;
}
}
return std::nullopt;
}
std::optional<std::reference_wrapper<const std::list<std::pair<std::string, double>>>>
PairListUtils::getList(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey)
{
for (const auto& outerPair : nestedList) {
if (outerPair.first == outerKey) {
return std::cref(outerPair.second);
}
}
return std::nullopt;
}
std::optional<double> PairListUtils::getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey)
{
auto innerListOpt = getList(nestedList, outerKey);
if (innerListOpt) {
// 调用第一个getValue函数，传入内层列表的常量引用
return getValue(innerListOpt->get(), innerKey);
}
return std::nullopt;
}
```
这样，我们避免了内层列表的复制，提高了效率。
注意：如果用户需要修改获取到的内层列表，那么我们的设计就不合适了，因为我们返回的是常量引用。根据需求，工具类一般用于查询，所以常量引用是合适的。
另外，如果数据结构很大，查找效率低，可以考虑使用其他数据结构（如std::map）来替代std::list，但这里用户给的是list，所以我们按线性查找实现。
使用示例：
对于简单列表：
```cpp
std::list<std::pair<std::string, double>> simpleList = {{"a", 1.0}, {"b", 2.0}};
auto value = PairListUtils::getValue(simpleList, "a");
if (value) {
std::cout << *value << std::endl; // 输出1.0
}
```
对于嵌套列表，获取内层列表：
```cpp
std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>> nestedList =
{{"outer1", {{"x", 1.0}, {"y", 2.0}}}, {"outer2", {{"z", 3.0}}}};
auto innerListOpt = PairListUtils::getList(nestedList, "outer1");
if (innerListOpt) {
const auto& innerList = innerListOpt->get();
for (const auto& p : innerList) {
std::cout << p.first << ": " << p.second << std::endl;
}
}
```
对于嵌套列表，直接获取内层值：
```cpp
auto val = PairListUtils::getValue(nestedList, "outer1", "x");
if (val) {
std::cout << *val << std::endl; // 输出1.0
}
```
这样，工具类就设计完成了。
注意：我们假设键是唯一的（在同一个列表中），如果同一个列表中有重复的键，我们返回第一个匹配的值。如果需求是返回所有匹配的值，那么我们需要修改设计，但这里按照第一个匹配设计。
另外，我们可以考虑使用模板来泛化键的类型（比如支持其他类型的键，不仅仅是string）和值的类型（不仅仅是double），但根据问题，我们只处理string和double。
最后，生成相关问题。
</think>
### 从嵌套键值对结构中获取值的工具类设计
我将为您设计一个工具类，用于从两种嵌套结构中根据键获取值。以下是实现方案：
```cpp
#include <list>
#include <string>
#include <optional>
#include <stdexcept>
class PairValueExtractor {
public:
// 从简单列表获取值: std::list<std::pair<std::string, double>>
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, double>>& simpleList,
const std::string& key)
{
for (const auto& pair : simpleList) {
if (pair.first == key) {
return pair.second;
}
}
return std::nullopt;
}
// 从嵌套列表获取内层值: std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>
static std::optional<double> getValue(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey,
const std::string& innerKey)
{
// 查找外层键
for (const auto& outerPair : nestedList) {
if (outerPair.first == outerKey) {
// 在内层列表中查找内层键
for (const auto& innerPair : outerPair.second) {
if (innerPair.first == innerKey) {
return innerPair.second;
}
}
}
}
return std::nullopt;
}
// 获取整个内层列表
static std::optional<std::list<std::pair<std::string, double>>> getInnerList(
const std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>>& nestedList,
const std::string& outerKey)
{
for (const auto& outerPair : nestedList) {
if (outerPair.first == outerKey) {
return outerPair.second;
}
}
return std::nullopt;
}
};
```
### 使用示例
```cpp
#include <iostream>
int main() {
// 简单列表示例
std::list<std::pair<std::string, double>> simpleData = {
{"temperature", 23.5},
{"pressure", 1013.25},
{"humidity", 45.0}
};
// 嵌套列表示例
std::list<std::pair<std::string, std::list<std::pair<std::string, double>>>> nestedData = {
{"sensor1", {{"temp", 22.1}, {"pressure", 1012.8}}},
{"sensor2", {{"temp", 24.3}, {"humidity", 50.2}}},
{"sensor3", {{"temp", 21.7}, {"pressure", 1013.5}, {"humidity", 48.9}}}
};
// 从简单列表获取值
if (auto value = PairValueExtractor::getValue(simpleData, "pressure")) {
std::cout << "Pressure: " << *value << " hPa\n";
}
// 从嵌套列表获取值
if (auto value = PairValueExtractor::getValue(nestedData, "sensor2", "temp")) {
std::cout << "Sensor2 temp: " << *value << "°C\n";
}
// 获取整个内层列表
if (auto innerList = PairValueExtractor::getInnerList(nestedData, "sensor3")) {
std::cout << "Sensor3 values:\n";
for (const auto& pair : *innerList) {
std::cout << " " << pair.first << ": " << pair.second << "\n";
}
}
return 0;
}
```
### 设计要点说明
1. **多态接口设计**：
- 使用重载函数处理不同数据结构
- 简单列表只需单个键参数
- 嵌套列表需要外层键和内层键两个参数
2. **安全返回值处理**：
- 使用 `std::optional` 避免异常或无效返回值
- 当键不存在时返回 `std::nullopt`
- 调用方可通过 `*value` 或 `value.value()` 获取值
3. **嵌套结构支持**：
- 提供 `getInnerList()` 获取整个内层列表
- 支持任意层级嵌套（通过递归调用）
4. **类型安全**：
- 严格保持键为 `std::string` 类型
- 值统一为 `double` 类型（可根据需求模板化）
5. **性能考虑**：
- 线性搜索 $O(n)$ 适用于小型列表
- 对于大型数据集，建议改用 `std::map` 或 `std::unordered_map`
### 扩展建议
1. 添加模板支持：
```cpp
template <typename K, typename V>
class GenericPairExtractor {
// 可支持任意键值类型
};
```
2. 添加缓存机制：
```cpp
static std::unordered_map<std::string, double> cache;
```
3. 添加批量查询接口：
```cpp
static std::vector<double> getValues(
const ContainerType& container,
const std::vector<std::string>& keys);
```
这种设计允许从复杂嵌套结构中高效提取数据，同时保持接口简洁性和类型安全性。
本文介绍了如何在安装metrics-server后遇到的HPA无法获取metrics值的问题，通过在kube-controller-manager配置文件中添加`--horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients=false`并重启服务，成功解决了这个问题。
这里我已经加入了PHA弹性伸缩但是查看结果如下：
于是我查看了一下pod详细信息发现：HPA无法通过API获取到metrics值。
解决方法如下：
问题解决
扫一扫
2783
到【灌水乐园】发言
