c++ - 存储对 std::set 对象的引用/指针

Question

我正在制作一个关于弹珠的游戏，它使用一个结构来描述弹珠的属性:

struct Marble
{
Color color;
int weight;
//Other customizable marble properties
};

我目前正在使用 std::vector 来跟踪哪些弹珠在游戏板上的哪个位置:

std::vector<Marble> m_marbles;

在任何时候，我都可以通过索引 vector 来检查给定弹珠位置的属性。查看位置 20 的弹珠颜色:

m_marbles[20].color;

用户可以创建自定义弹珠并将它们添加到游戏板上。如果我想在游戏板上添加一个新的弹珠，我创建一个新的结构对象并将其推送到 vector 上:

Marble m;

//Fill struct with marble information

m_marbles.push_back(m)

问题是游戏板非常大(有数千颗弹珠)，而且许多弹珠完全相同。

假设游戏板上有 4000 个位置。其中可能有 3000 个是权重为 1.0 的红色弹珠。在当前的解决方案中，3000 个等效的 Marble 对象占用了我的 vector 中的空间。

由于用户可以定义自己的弹珠类型，我不能只对所有可能的弹珠类型进行硬编码，然后让 vector 存储指向适当弹珠对象的指针。

我正在考虑使用 std::set 来存储不同的大理石类型。然后，当用户开始创建他的自定义弹珠时，他可以尝试将其插入到集合中。如果已经存在相同类型的弹珠，则不会浪费内存。

我的问题是，如何将引用存储到 std::set 中？例如，假设我的集合包含这些弹珠类型:

{RedMarble, BlueMarble, StrangeMarble, ConfusedMarble}

现在我想在游戏板上的第 20 个位置分配一个红色弹珠:

m_marbles[20] = ?

我还想检查位置 31 的大理石颜色:

m_marble[31].color;

是否有可能以这种方式处理集合？查找和插入函数返回迭代器，但如果我向集合中插入更多项，这些迭代器不会失效吗？

Answer 1

是的，你可以做你想做的事。您可以在 vector 中存储指针，这些指针指向集合中的 Marbles。或者您可以将迭代器存储在您的 vector 中，迭代器再次指向您集合中的 Marbles。

下面是我将如何使用指针来实现:

// A useful helper funtction -- not required, but useful.
const Marble* Helper(const Marble& m) {
  static std::set<Marble> uniqueMarbles;
  return &*(uniqueMarbles.insert(m).first);
}

// A vector of pointers to marbles
std::vector<const Marble*> m_marbles;

// You can pass temporaries to the helper function, and it returns a permanent pointer
m_marbles.push_back(Helper(Marble(RED, 1.0));

Marble m;
m.setColor(BLUE);
m_marbles.push_back(Helper(m));


// You can reference your marbles
Color c = m_marbles[i]->getColor();

// Hopefully the following will produce a compiler error message
m_marbles[i]->setColor(GREEN); // Oops, m_marbles holds const pointers