c++ - 分配时 unordered_map 更改的顺序

Question

我对这种行为很好奇。我发现分配 unordered_map 会更改无序映射的内部顺序，而无需任何插入/删除操作:

unordered_map<int, string> m1;
unordered_map<int, string> m2;
unordered_map<int, string> m3;

m1[2] = "john";
m1[4] = "sarah";
m1[1] = "mark";

m2 = m1;
m3 = m2;

for(auto it = m1.begin(); it != m1.end(); ++it) {
    cout << it->second << " ";
}
cout << endl;
for(auto it = m2.begin(); it != m2.end(); ++it) {
    cout << it->second << " ";
}
cout << endl;
for(auto it = m3.begin(); it != m3.end(); ++it) {
    cout << it->second << " ";
}
cout << endl;

输出:

mark sarah john 
john sarah mark 
mark sarah john

我知道 unordered_map 没有维护任何特定的顺序，因为它内部是一个哈希表，所以元素插入可以在任何地方结束，重新哈希会混合它全部。

但是，这里的顺序在分配后立即发生变化。我希望顺序相同，因为我认为它只会复制底层存储。

我想到的第一个解释是 unordered_map 可能正在利用拷贝将新 map 重新散列为更优化的排列。但是，我尝试在 m2 的新 map (m3) 上重复赋值，但 m3 中未保留 m2 的顺序。

为什么分配 map 会改变顺序？

我的编译器是 Apple LLVM 版本 8.1.0 (clang-802.0.42)

Answer 1

这是 libc++ 的实现细节:

    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
    unordered_map& operator=(const unordered_map& __u)
    {
#ifndef _LIBCPP_CXX03_LANG
        __table_ = __u.__table_;
#else
        if (this != &__u) {
            __table_.clear();
            __table_.hash_function() = __u.__table_.hash_function();
            __table_.key_eq() = __u.__table_.key_eq();
            __table_.max_load_factor() = __u.__table_.max_load_factor();
            __table_.__copy_assign_alloc(__u.__table_);
            insert(__u.begin(), __u.end());
        }
#endif
        return *this;
    }

^{From libc++'s unordered_map header}

如果我们假设您使用的是 C++11 或更高版本，那么这基本上是通过清除旧哈希表，然后将 __u 的元素插入到此 vector 中来实现的。

这意味着当你这样做时:

m2 = m1;

大致相当于下面的代码:

m2.clear();
m2.max_load_factor(m1.max_load_factor());
m2.insert(m1.begin(), m1.end());

当您使用 libstdc++ 时不会发生这种情况，因为它的 operator= 实现只是 = default(参见 libstdc++ 的 unordered_map header)