极客笔记C++ 中的 unordered_multimap operator=
在 C++ 中，unordered_multimap 是一种无序的多值键值对容器。与 map 不同的是，unordered_multimap 不会对元素进行排序，因此在查找、添加、删除操作上，时间复杂度是 O(1)。在本篇文章中，我们将讨论 unordered_multimap 中的 operator= 运算符，它的使用方法以及注意事项。
什么是 operator= 运算符
在 C++ 中，= 是一种赋值运算符，它用于将一个对象的值赋给另一个对象。C++ 中的所有数据类型都有此操作符。此外，我们还可以重载此操作符，使其适应特定的类。
对于 unordered_multimap 这种容器，operator= 运算符用于将一个容器的值赋给另一个容器。在头文件 unordered_multimap 中，其实现如下：
template <class Key, class T, class Hash, class Pred, class Alloc>
unordered_multimap<Key,T,Hash,Pred,Alloc>&
unordered_multimap<Key,T,Hash,Pred,Alloc>::operator= (const unordered_multimap& umap);
从中可以看出，operator= 是一个成员函数，需要通过一个对象调用来实现赋值操作。此外，由于 C++ 中的模板机制，unordered_multimap 中的参数也被引入到了 operator= 函数中，以保证具有通用性。
使用 operator= 进行容器赋值
在 C++ 中，operator= 运算符有多种使用方法，如下例所示：
unordered_multimap<int, string> umap1 = {{1, "apple"}, {2, "banana"}};
unordered_multimap<int, string> umap2 = {{3, "orange"}, {4, "strawberry"}};
umap1 = umap2; // 将 umap2 的值赋给 umap1
上述代码中，通过 {} 初始化的方式为两个 unordered_multimap 类型的容器分别赋了值。通过 operator= 运算符，将 umap2 容器的值赋给了 umap1 容器。
此外，我们还可以在同一个容器内使用 operator= 运算符，来实现本容器的值的改变：
unordered_multimap<int, string> umap = {{1, "apple"}, {2, "banana"}};
umap = {{3, "orange"}, {4, "strawberry"}}; // 将 umap 的值改为 {{3, "orange"}, {4, "strawberry"}}
operator= 运算符的原理
那么，operator= 的实现原理是怎样的呢？
在 unordered_multimap 中，使用 operator= 运算符进行容器赋值，本质是一个元素的深拷贝。也就是说，会将被赋值容器的所有元素一一拷贝至赋值容器中，而非将元素的地址复制。
具体过程如下：
- 清空赋值容器中的元素。
- 对于被赋值容器中的每个元素进行深拷贝，将其存入赋值容器中。
这样，即使本容器和被赋值容器的元素地址相同，因为拷贝出的对象和原对象是互相独立的，所以它们的值也是相互独立的。
值得注意的是，使用 operator= 进行容器赋值时，要保证被赋值和赋值容器的类型一致，即 Key、T、Hash、Pred、Alloc 等参数都相同。
operator= 的使用注意事项
在使用 operator= 运算符时，请特别注意以下事项：
operator=运算符只适用于相同类型的容器；- 如果被赋值容器中有指针等动态内存分配类型的元素，需要自行实现深拷贝；
- 在赋值前，请确保被赋值容器已经被初始化（即已经分配了内存空间）；
- 在使用
operator=进行容器赋值时，会删除当前容器中的所有元素并使用被赋值容器中的元素重新构建容器。如果需要保留当前容器中的某些元素，需要进行手动拷贝或使用insert等函数实现元素添加； - 在赋值过程中，如果发生异常等情况导致未能成功进行赋值，则赋值操作将会失败，被赋值容器中的元素将不会被拷贝至赋值容器中。
示例代码
接下来，我们通过示例代码演示 operator= 运算符的使用：
#include <iostream>
#include <unordered_map>
int main() {
// 创建两个 unordered_multimap 容器
std::unordered_multimap<int, std::string> umap1 = {{1, "apple"}, {2, "banana"}};
std::unordered_multimap<int, std::string> umap2 = {{3, "orange"}, {4, "strawberry"}};
// 使用 operator= 进行容器赋值
std::cout << "Before assignment:\n";
std::cout << "umap1 contains:";
for (auto& x : umap1) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\numap2 contains:";
for (auto& x : umap2) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\n\n";
umap1 = umap2;
std::cout << "After assignment:\n";
std::cout << "umap1 contains:";
for (auto& x : umap1) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\numap2 contains:";
for (auto& x : umap2) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\n\n";
// 使用 operator= 进行本容器赋值
std::cout << "Before self assignment:\n";
std::cout << "umap1 contains:";
for (auto& x : umap1) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\numap2 contains:";
for (auto& x : umap2) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\n\n";
umap1 = {{5, "pear"}, {6, "peach"}};
std::cout << "After self assignment:\n";
std::cout << "umap1 contains:";
for (auto& x : umap1) {
std::cout << " {" << x.first << ":" << x.second << "}";
}
std::cout << "\n\n";
return 0;
}
在上述代码中，我们通过使用 operator= 运算符，将 umap2 的值赋给了 umap1。同时，我们还演示了如何使用 operator= 进行本容器的赋值操作。
结论
operator= 运算符是 C++ 中的一项重要功能，适用于各种数据类型。在 unordered_multimap 容器中，使用 operator= 进行容器赋值，可以轻松实现元素的深拷贝，保证赋值后的容器互不影响。在使用 operator= 进行赋值时，请注意被赋值和赋值容器的类型相同，并保证被赋值容器已被初始化。