C++:嵌套映射

Question

定义如下:

struct nmap; struct nmap: map<string, boost::variant<string, nmap*>>{};

下面的最后一行不起作用:

nmap my_map; my_map["a"] = "b"; my_map["c"] = new nmap; my_map["c"]["d"] = "e";

我需要添加什么才能使其正常工作？

Answer 1

我建议要么找一个小巧的可读助手:

#include <boost/variant.hpp>
#include <map>

using std::map;

struct nmap;
struct nmap: map<std::string, boost::variant<std::string, nmap*>>
{
    typedef boost::variant<std::string, nmap*> Variant;
    typedef map<std::string, Variant> base;

    friend nmap&       as_map(Variant& v)       { return *boost::get<nmap*>(v); }
    friend nmap const& as_map(Variant const& v) { return *boost::get<nmap*>(v); }

    friend std::string&       as_string(Variant& v)       { return boost::get<std::string>(v); }
    friend std::string const& as_string(Variant const& v) { return boost::get<std::string>(v); }
};

int main()
{
    nmap my_map;
    my_map["a"] = "b";
    my_map["c"] =  new nmap;

    as_map(my_map["c"])["d"] = "e";
}

或者采用递归变体方式。让我素描:

递归变体树

这是 IMO 更优雅的:

#include <boost/variant.hpp>
#include <map>

using nmap  = boost::make_recursive_variant<std::string, std::map<std::string, boost::recursive_variant_> >::type;
using map_t = std::map<std::string, nmap>;

#include <iostream>
static std::ostream& operator<<(std::ostream& os, nmap const& map);

int main()
{
    nmap my_map = map_t
    {
        { "a", "b" },
        { "c", map_t
            {
                { "d", "e" },
                { "f", map_t
                    {
                        { "most nested", "leaf node" },
                        { "empty", map_t { } },
                    } },
            } },
        };

    std::cout << my_map;
}

乍一看这可能看起来更复杂，但它实际上有许多重要的优点:

• 不再继承不适合继承的类
• 不再限制“根”对象/必须/是一个映射(它现在也可以是一个字符串，所以变体更一致地得到尊重)
• 不再有内存泄漏 由于变体现在实际上负责分配实际的 nmap。在实例中，有开箱即用的完整值语义。

• 允许对树进行惯用访问，不需要“ifs and buts dereferences”，例如考虑一下我们如何能够快速而肮脏地实现 operator<< :

  static std::ostream& operator<<(std::ostream& os, nmap const& map)
  {
      struct print : boost::static_visitor<void>
      {
          print(std::ostream& os, int indent = 0) : os(os), indent(indent) { }
  
          void operator()(map_t const& map) const {
              os << "{";
              for(auto& item : map)
              {
                  os << "\n";
                  do_indent();
                  os << "    " << item.first << ": ";
                  boost::apply_visitor(print(os, indent+4), item.second);
              }
              if (!map.empty()) { os << "\n"; do_indent(); };
              os << "}";
          }
  
          void operator()(std::string const& str) const {
              os << str;
          }
  
      private:
          std::ostream& os;
          void do_indent() const { for (int n = indent; n>0; --n) os << ' '; }
          int indent = 0;
      };
  
      boost::apply_visitor(print(os), map);
      return os;
  }
  

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输出:

# g++ -std=c++11 -Wall -pedantic -Wextra main.cpp  && ./a.out

{
    a: b
    c: {
        d: e
        f: {
            empty: {}
            most nested: leaf node
        }
    }
}