请你说说 unordered_map 的实现原理
unordered_map 容器和 map 容器一样,以键值对(pair类型)的形式存储数据,存储的各个键值对的键互不相同且不允许被修改。但由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构,该结构本身不具有对数据的排序功能,所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。底层采用哈希表实现无序容器时,会将所有数据存储到一整块连续的内存空间中,并且当数据存储位置发生冲突时,解决方法选用的是“链地址法”(又称“开链法”)。整个存储结构如下图(其中,Pi 表示存储的各个键值对):
可以看到,当使用无序容器存储键值对时,会先申请一整块连续的存储空间,但此空间并不用来直接存储键值对,而是存储各个链表的头指针,各键值对真正的存储位置是各个链表的节点。
不仅如此,在 C++ STL 标准库中,将图中的各个链表称为桶(bucket),每个桶都有自己的编号(从 0 开始)。当有新键值对存储到无序容器中时,整个存储过程分为如下几步:
- 将该键值对中键的值带入设计好的哈希函数,会得到一个哈希值(一个整数,用 H 表示);
- 将 H 和无序容器拥有桶的数量 n 做整除运算(即 H % n),该结果即表示应将此键值对存