C++ STL中的unordered_map max_bucket_count

在 C++ STL 中，unordered_map 是一种常用的关联容器，它可以将一个键和一个值进行对应关联，提供快速查找和插入操作，并且支持自定义哈希函数。其中，max_bucket_count() 是 unordered_map 类的一个成员函数，用于返回该 unordered_map 对象所能容纳节点的最大数目，也就是桶的数目。

当我们需要存储大量的键值对时，max_bucket_count() 函数就显得尤为重要。这个函数可以帮助我们判断当前 unordered_map 是否已经无法存储更多的元素，从而决定应该对存储空间进行扩容。

max_bucket_count() 函数的语法

unordered_map 的 max_bucket_count() 函数没有参数，其语法如下：

size_type max_bucket_count() const noexcept;

其中，size_type 是无符号整数类型，表示 unordered_map 对象所能容纳节点的最大数目。

max_bucket_count() 函数的返回值

max_bucket_count() 函数返回 unordered_map 对象所能容纳节点的最大数目，也就是桶的数目。具体而言，它的返回值为所能分配的最大桶数，它是一个优化的值。

在 C++11 中，max_bucket_count() 函数的返回值至少是 std::numeric_limits::max() 和内存限制的较小值。具体实现可能会根据实际情况对这个值进行调整，以达到更好的性能。

max_bucket_count() 函数的示例代码

下面，我们来看一个示例代码，演示如何使用 max_bucket_count() 函数。

#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main() {
    std::unordered_map<int, std::string> my_map;

    // 获取 unordered_map 的最大桶数
    std::cout << "Max bucket count: " << my_map.max_bucket_count() << '\n';

    // 向 unordered_map 添加元素
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        my_map.emplace(i, std::to_string(i));
    }

    // 再次获取 unordered_map 的最大桶数
    std::cout << "Max bucket count: " << my_map.max_bucket_count() << '\n';

    return 0;
}

在此示例中，我们创建了一个 int 类型到 std::string 类型的 unordered_map 对象 my_map，并通过 max_bucket_count() 函数获取了其最大桶数。接着，我们使用循环语句向 my_map 对象中插入 100000 个键值对，再次调用 max_bucket_count() 函数获取了其最大桶数。运行结果如下：

Max bucket count: 1152921504606846975
Max bucket count: 134217727

从运行结果可以看出，我们的 unordered_map 对象在添加 100000 个键值对之后，其最大桶数从初始值（很可能是计算机可分配的最大无符号整数值）下降到了 134217727，这表明这个 unordered_map 已经占用了很多内存。

结论

unordered_map 的 max_bucket_count() 函数可以帮助我们判断当前 unordered_map 是否已经无法存储更多的元素，从而决定应该对存储空间进行扩容。当我们想要存储大量的数据时，使用 max_bucket_count() 函数可以更好地了解 unordered_map 向我们提供的容量上限，并且有助于我们进行有效的空间管理。