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节点句柄 (C++17)

来自 cppreference.cn
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template</* 未指定 */>
class /*node-handle*/;
(C++17 起)
(仅作说明*)

关联容器 std::set, std::map, std::multiset, std::multimap, std::unordered_set, std::unordered_map, std::unordered_multiset, std::unordered_multimap 是基于节点的D数据结构,它们的节点可以作为一种未指定类型的对象提取,这种对象被称为 *节点句柄*。

节点句柄是一种仅可移动的类型,它拥有并提供对节点中存储的元素(value_type)的访问,并提供对元素的键部分(key_type)和映射部分(mapped_type)的非 const 访问。如果节点句柄在持有节点时被销毁,则会使用容器的相应分配器正确销毁节点。节点句柄包含容器分配器的副本。这是必要的,以便节点句柄可以比容器寿命更长。

节点句柄的确切类型(此处显示为 /*node-handle*/)未指定,但每个容器都将其节点句柄类型公开为成员 node_type

节点句柄可用于在两个关联容器之间传输元素的拥有权,这两个容器具有相同的键、值和分配器类型(忽略比较或哈希/相等),而无需对容器元素调用任何复制/移动操作(这种操作被称为“拼接”)。也允许在唯一和非唯一容器之间进行传输:来自 std::map 的节点句柄可以插入到 std::multimap 中,但不能插入到 std::unordered_mapstd::set 中。

节点句柄可以为空,在这种情况下,它不持有任何元素或分配器。默认构造和移动构造的节点句柄为空。此外,通过调用容器成员函数 extract 失败也可以生成空节点句柄。

如果元素成功插入到容器中,则在节点句柄拥有元素时获得的指向元素的指针和引用将失效。

对于所有 map 容器(std::mapstd::multimapstd::unordered_mapstd::unordered_multimap),如果其 key_typeKmapped_typeT,并且存在 std::pair<K, T>std::pair<const K, T> 的用户定义特化,则涉及节点句柄的操作行为未定义。

目录

[编辑] 成员类型

类型 定义
key_type (仅限 map 容器) 存储在节点中的键[编辑]
mapped_type (仅限 map 容器) 存储在节点中的元素的映射部分[编辑]
value_type (仅限 set 容器) 存储在节点中的元素[编辑]
allocator_type 销毁元素时要使用的分配器[编辑]
container_node_type (私有) 容器节点,类型未指定
(仅供说明的成员类型*)
ator_traits (私有) 类型为 std::allocator_traits<allocator_type> 的分配器特性
(仅供说明的成员类型*)

[编辑] 数据成员

成员 定义
typename ator_traits::template
    rebind_traits<container_node_type>::pointer
ptr_
(有条件存在)
待办
(仅用于阐释的成员对象*)
std::optional<allocator_type> alloc_
(有条件存在)
待办
(仅用于阐释的成员对象*)

[编辑] 成员函数

构造函数

constexpr /*node-handle*/() noexcept;
(1)
/*node-handle*/(/*node-handle*/&& nh) noexcept;
(2)
1) 默认构造函数将节点句柄初始化为空状态。
2) 移动构造函数从 nh 获得容器元素的拥有权,移动构造成员分配器,并使 nh 处于空状态。

参数

nh - 具有相同类型(不一定是相同容器)的节点句柄

注意

节点句柄是仅可移动的,未定义复制构造函数。

operator=

/*node-handle*/& operator=(/*node-handle*/&& nh);
  • 如果节点句柄不为空,则
  • 通过调用 ator_traits::destroy 销毁此节点句柄管理的容器元素对象中的 value_type 子对象;
  • 通过调用 ator_traits::rebind_traits</*container-node-type*/>::deallocate 解分配容器元素;
  • nh 获得容器元素的拥有权;
  • 如果节点句柄为空(因此不包含分配器)或如果 ator_traits::propagate_on_container_move_assignmenttrue,则从 nh 移动赋值分配器;
  • nh 设置为空状态。

如果节点不为空且 ator_traits::propagate_on_container_move_assignmentfalse 并且分配器不相等,则行为未定义。

参数

nh - 具有相同类型(不一定是相同容器)的节点句柄

返回

*this

异常

不抛出任何异常。

注意

节点句柄是仅可移动的,未定义复制赋值。

析构函数

~/*node-handle*/();
  • 如果节点句柄不为空,则
  • 通过调用 ator_traits::destroy 销毁此节点句柄管理的容器元素对象中的 value_type 子对象;
  • 通过调用 ator_traits::rebind_traits</*container-node-type*/>::deallocate 解分配容器元素。

empty

bool empty() const noexcept;

如果节点句柄为空,则返回 true,否则返回 false

operator bool

explicit operator bool() const noexcept;

如果节点句柄为空,则转换为 false,否则转换为 true

get_allocator

allocator_type get_allocator() const;

返回存储的分配器(源容器分配器的副本)。如果节点句柄为空,则行为未定义。

异常

不抛出任何异常。

value

value_type& value() const;
(仅限 set 容器)

返回对此节点句柄管理的容器元素对象中的 value_type 子对象的引用。如果节点句柄为空,则行为未定义。

异常

不抛出任何异常。

key

key_type& key() const;
(仅限 map 容器)

返回对此节点句柄管理的容器元素对象中的 value_type 子对象的 key_type 成员的非 const 引用。如果节点句柄为空,则行为未定义。

异常

不抛出任何异常。

注意

此函数使得修改从 map 中提取的节点的键成为可能,然后将其重新插入到 map 中,而无需复制或移动元素。

mapped

mapped_type& mapped() const;
(仅限 map 容器)

返回对此节点句柄管理的容器元素对象中的 value_type 子对象的 mapped_type 成员的引用。如果节点句柄为空,则行为未定义。

异常

不抛出任何异常。

swap

void swap(/*node-handle*/& nh) noexcept(/* 见下文 */);
  • 交换容器节点的拥有权;
  • 如果一个节点为空或者两个节点都不为空且 ator_traits::propagate_on_container_swaptrue,则也交换分配器。

如果两个节点都不为空且 ator_traits::propagate_on_container_swapfalse 并且分配器不相等,则行为未定义。

异常

noexcept 规范:  
noexcept(ator_traits::propagate_on_container_swap::value ||
         ator_traits::is_always_equal::value)

[编辑] 非成员函数

swap

friend void swap(/*node-handle*/& x, /*node-handle*/& y) noexcept(noexcept(x.swap(y)));

实际执行 x.swap(y)

此函数对于普通的非限定限定查找不可见,并且只能通过依赖于参数的查找找到,当 node-handle 是参数的关联类时。