C++ unordered_map插入元素（insert插入元素）详解

std:: unordered_map<std:: string, size_t> people { {"Jim", 33}, { "Joe", 99}};// Name,age
std::cout <<"people container has " << people.bucket_count()<<" buckets./n"; // 8 buckets
auto pr = people.insert (std::pair<string, size_t> {"Jan", 44});// Move insert
std:: cout << "Element " << (pr.second ? "was" : "was not") << " inserted." << std::endl;

第一条语句用两个初始元素生成了一个容器，它的格子个数是默认的。第二条语句调用 people 的成员函数 bucket_count() 来获取格子个数；注释中展示的是在笔者系统上执行代码后返回的值，但在你的系统上可能会有些不同。这个 insert() 调用是一个有右值引用参数的版本，所以 pair 对象会被移到容器中。这个函数返回了一个 pair 对象，它的成员变量 first 是一个迭代器，它指向插入的新元素；如果元素没有被插入，它指向的是阻止插入的元素。Pair 的成员变量 second 是一个布尔值，如果对象插入成功，它的值为 true。

看下面这些语句：

std::pair<std::string, size_t> Jim {"Jim", 47};
pr = people.insert(Jim);
std::cout << "/nElement " << (pr.second ? "was" : "was not") << " inserted. " << std::endl;
std::cout << pr.first->first << " is " « pr.first->second << std::endl;
// 33

因为参数是左值，所以会调用有 const 引用参数的 insert() 版本，如果插入成功，它会将元素复制到容器中。这个插入操作不会成功，因为容器中已经有键值为 string("Jim") 的元素，所以最后一条语句输出的年龄为 33。

auto count = people.size();
std::pair<std::string, size_t> person {"Joan", 33};
auto iter = people.insert(pr.first,person);
std::cout << "/nElement." << (people.size () > count ? "was" : "was not") << " inserted." << std::endl;

这里，insert() 的第一个参数是一个迭代器，它是上一个 insert() 调用返回的 pair 对象的成员变量 first，用来作为标识元素插入位置的指示符;容器不一定会使用这个指示符。insert 的第二个参数是待插入的元素。这个版本的 insert() 函数不会返回一个 pair 对象，但会返回一个指向插入元素或阻止插入操作的元素的迭代器。这段代码中使用容器的成员函数 size() 返回的元素个数来判断元素是否插入成功。

也可以插入初始化列表中的内容：

people.insert({{"Bill", 21}, {"Ben", 22}});//Inserts the two elements in the list

这个版本的 insert() 不会有返回值，可以插入元素段的 insert() 版本也没有返回值：

std::unordered_map<std::string, size_t> folks; // Empty container
folks.insert(std::begin(people), std::end(people));// Insert copies of'all people elements

迭代器所定义的来自于 people 容器的元素和 folks 中的元素是同种类型，people 可以是任意类型的容器，只要它的元素类型符合 folks 的要求。

可以调用 unordered_map 容器的成员函数 emplace() 或 emplace_hint() 在容器的适当位置生成元素。例如：

auto pr = people. emplace ("Sue", 64);// returns pair<iterator, bool>
auto iter = people.emplace_hint(pr.first, "Sid", 67);// Returns iterator
people.emplace_hint(iter, std::make_pair("Sam", 59));//Uses converting pair<string, size_t>

emplace() 可以用参数在容器的适当位置生成对象，它会返回一个包含迭代器和布尔值的 pair 对象，这和 insert() 返回的 pair 对象有同样的意义。emplace_hint() 的第一个参数是一个作为提示符的迭代器，后面的参数被用来生成元素，它返回的迭代器指向被插入元素或阻止插入的元素。

为了可以用 unordered_map 对象的内容替换这个容器的内容，unordered_map 容器实现了赋值运算符；

folks = people; // Replace folks elements by people elements

显然，参数所包含的元素的类型必须和当前容器相同。

调整格子个数

在维持当前载入因子的前提下，如果插入元素数超过了格子可以满足的个数，容器将不得不增加格子的个数。那么为了将元素重新分配到新的格子中，元素会被再次哈希。这时，这个容器当前存在的任何迭代器都会失效。在任何时候都可以调用成员函数 rehash() 来改变格子的个数：

people.rehash(15); // Make bucket count 15

rehash() 的参数可以比当前格子数多或少。这条语句会将格子的个数变为 15，只要它不导致当前因子超过最大载入因子。容器中的所有元素都会被重新哈希分配到新的格子中，而且当前所有的迭代器都会失效。如果指定的格子个数导致载入因子超过最大载入因子，那么格子会自动增加来避免超出最大值。

如果确定会增加格子的个数，可以使用 bucket_count() 返回的值：

people.rehash((5*people.bucket_count())/4); // Increase bucket count by 25%

另一种方式是增加最大载入因子，也就是增加每个格子所包含的元素个数：

people.max_load_factor(1.2*people.max_load_factor()); // 工ncrease max load factor by 20%

为了改变最大载入因子，可以以新的最大载入因子为参数调用容器的 max_load_factor(); 如果无参数地调用这个函数，它会返回当前的最大载入因子，可以用它来设置新的值。

可以发现，调用 unordered_map 的成员函数 load_factor() 时返回的当前载入因子是一个浮点值：

float lf = people.load_factor();

也可以选择设置格子的个数，使它们在容纳给定个数的元素的同时将负载因子维持在最大数之内：

size_t max_element_count {100};
people.reserve(max_element_count);

这里设置了格子的个数，使它可以容纳 100 个元素而不超过最大载入因子的限制。这会导致容器中的内容被重新哈希，从而使所有的当前迭代器失效。当然，也可以不考虑载入因子和格子个数来生成和使用 unordered_map 容器。容器自己会处理这些事情。

对于现实世界中的应用来说，性能是很重要的，而容器就是影响性能的一个重要因素。当每个格子中的元素不超过一个时，访问速度是最快的，但实际上这是不现实的，因为这需要很多内存而且会有很多的空格子。增大最大载入因子可以使每个格子容纳更多的元素，从而使格子的总数越少。所以从内存使用上来说，这是最有效率的。然而，每个格子中的元素越多，会导致访问元素的速度越慢。这需要根据每个程序的具体情况来选择。或许最重要的事是要避免反复哈希容器的内容。如果可以预估出要保存的元素的个数，就可以设定格子的个数或者设定合适的载入因子，从而减少再次哈希的可能。