C++ pair的学习记录

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C++中的pair结构用于组合两个值为一个单元，常用于容器如map和multimap的键值对。pair有默认构造函数，可以接受两个值进行初始化，并提供了比较操作符。make_pair函数方便创建pair对象，无需显式指定类型。

Pair(队组）可以将两个值视为一个单元。C++标准程序库内多处使用了这个struct，尤其在容器map和multimap，就是使用pair来管理其键值/实值的成对元素。除此之外，任何函数需要返回两个值，也需要pair。

pair定义于<utility>

其部分声明如下

namespace std{
    template <class T1,class T2>
    struct pair{
        //type names for the values
        typedef T1 first_type;
        typedef T2 second_type;

        //member
        T1 first;
        T2 second;

        //default constructor
        pair():first(T1()),second(T2())
        { }
        
        //constructor for two values
        pair(const T1&a,const T2&b):first(a),second(b)
        { }

        //copy constructor with implicit conversions
        template<class U,class V>
        pair(const pair<U,V> &p):first(p.first),second(p.second)
        { }
};

//comparisons
template<class T1,class T2>
bool operator==(const pair<T1,T2>&,const pair<T1,T2>&);
template<class T1,class T2>
bool operator< (const pair<T1,T2>&,const pair<T1,T2>&);
......

//convenience function to create a pair
template<class T1,class T2>
pair<T1,T2> make_pair(const T1&,const T2&);
}

pair被定义为struct而不是class,表示其成员全部是public的，因此可以直接存取pair中的值。
利用default构造函数生成pair时，以两个”被该default构造函数个别初始化“的值作为初值，假如我们写了如下一行代码

pair<int,float> p;

我们就是利用了上述default构造函数以int(),float()来初始化p。

pair之间的比较。如果两个pair对象内的所有元素都相等，则视为这两个pair对象相等。

template<class T1,class T2>
bool operator==(const pair<T1,T2>&x,const pair<T1,T2> &y)
{
    return x.first==y.first && x.second==y.second;
}

假如两个pair对象进行比较时，第一元素不相等，其比较结果就成为整个比较的结果；如果第一元素相等，继续比较第二元素，并把比较结果作为整体比较结果。所以第一元素具有较高的优先级

template <class T1,class T2>
bool operator<(const pair<T1,T2> &x,const pair<T1,T2> &y)
{
    return x.first < y.first || (!(y.first < x.first) && x.second<y.second);
}

make_pair()函数使我们无需写出型别，就可以生成一个pair对象

template<class T1,classT2>
pair<T1,T2> make_pair(const T1 &x,const T2 &y）
{
    return pair<T1,T2>(x,y);
}

因此我们可以直接写

make_pair(4,"hello")

而不必写成

pair<int,string>(4,"hello");

这里我们将前面提到的概念应用起来编写一段程序（源自于c.plusplus.com)

#include <utility>      // std::pair, std::make_pair
#include <string>       // std::string
#include <iostream>     // std::cout

int main () {
  std::pair <std::string,double> product1;                     // default constructor
  std::pair <std::string,double> product2 ("tomatoes",2.30);   // value init
  std::pair <std::string,double> product3 (product2);          // copy constructor

  product1 = std::make_pair(std::string("lightbulbs"),0.99);   // using make_pair (move)

  product2.first = "shoes";                  // the type of first is string
  product2.second = 39.90;                   // the type of second is double

  std::cout << "The price of " << product1.first << " is $" << product1.second << '\n';
  std::cout << "The price of " << product2.first << " is $" << product2.second << '\n';
  std::cout << "The price of " << product3.first << " is $" << product3.second << '\n';
  return 0;
}