如何使用C++ STL map的insert()函数以四种不同方式高效插入数据？

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在STL的map模板类中，可以使用[]运算符进行重载，以实现根据不同使用场景的灵活操作。例如，可以通过重载[]运算符实现根据键值对元素进行查找、插入或更新等操作。以下是一个示例：

cpp#include #include

class MyMap {private: std::map data;

public: // 重载[]运算符 std::string& operator[](int key) { return data[key]; }

// 用于输出map的内容 void print() { for (const auto& pair : data) { std::cout << Key: <

int main() { MyMap myMap; myMap[1]=one; myMap[2]=two; myMap[3]=three;

myMap.print();

return 0;}

在这个示例中，我们定义了一个名为`MyMap`的类，它内部包含一个`std::map`。我们重载了`[]`运算符，使其能够直接通过键值对来访问或修改map中的元素。在`main`函数中，我们创建了一个`MyMap`对象，并使用`[]`运算符添加了三个键值对，然后通过`print`函数打印出map的内容。

前面讲过，C++ STL map 类模板中对[ ]运算符进行了重载，即根据使用场景的不同，借助[ ]运算符可以实现不同的操作。举个例子：

#include <iostream> #include <map> //map #include <string> //string using namespace std; int main() { std::map<string, string> mymap{ {"STL教程","c.biancheng.net/java/"} }; //获取已存储键值对中，指定键对应的值 cout << mymap["STL教程"] << endl; //向 map 容器添加新键值对 mymap["Python教程"] = "c.biancheng.net/python/"; //修改 map 容器已存储键值对中，指定键对应的值 mymap["STL教程"] = "c.biancheng.net/stl/"; for (auto iter = mymap.begin(); iter != mymap.end(); ++iter) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } return 0; } 程序执行结果为：

c.biancheng.net/java/
Python教程 c.biancheng.net/python/
STL教程 c.biancheng.net/stl/

可以看到，当操作对象为 map 容器中已存储的键值对时，则借助 [ ] 运算符，既可以获取指定键对应的值，还能对指定键对应的值进行修改；反之，若 map 容器内部没有存储以 [ ] 运算符内指定数据为键的键值对，则使用 [ ] 运算符会向当前 map 容器中添加一个新的键值对。

实际上，除了使用 [ ] 运算符实现向 map 容器中添加新键值对外，map 类模板中还提供有 insert() 成员方法，该方法专门用来向 map 容器中插入新的键值对。

注意，这里所谓的“插入”，指的是 insert() 方法可以将新的键值对插入到 map 容器中的指定位置，但这与 map 容器会自动对存储的键值对进行排序并不冲突。当使用 insert() 方法向 map 容器的指定位置插入新键值对时，其底层会先将新键值对插入到容器的指定位置，如果其破坏了 map 容器的有序性，该容器会对新键值对的位置进行调整。

自 C++ 11 标准后，insert() 成员方法的用法大致有以下 4 种。

1) 无需指定插入位置，直接将键值对添加到 map 容器中。insert() 方法的语法格式有以下 2 种：

//1、引用传递一个键值对
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
//2、以右值引用的方式传递键值对
template <class P>
pair<iterator,bool> insert (P&& val);

其中，val 参数表示键值对变量，同时该方法会返回一个 pair 对象，其中 pair.first 表示一个迭代器，pair.second 为一个 bool 类型变量：

• 如果成功插入 val，则该迭代器指向新插入的 val，bool 值为 true；
• 如果插入 val 失败，则表明当前 map 容器中存有和 val 的键相同的键值对（用 p 表示），此时返回的迭代器指向 p，bool 值为 false。

以上 2 种语法格式的区别在于传递参数的方式不同，即无论是局部定义的键值对变量还是全局定义的键值对变量，都采用普通引用传递的方式；而对于临时的键值对变量，则以右值引用的方式传参。有关右值引用，可阅读《C++右值引用》一文做详细了解。

举个例子：

#include <iostream> #include <map> //map #include <string> //string using namespace std; int main() { //创建一个空 map 容器 std::map<string, string> mymap; //创建一个真实存在的键值对变量 std::pair<string, string> STL = { "STL教程","c.biancheng.net/stl/" }; //创建一个接收 insert() 方法返回值的 pair 对象 std::pair<std::map<string, string>::iterator, bool> ret; //插入 STL，由于 STL 并不是临时变量，因此会以第一种方式传参 ret = mymap.insert(STL); cout << "ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl; //以右值引用的方式传递临时的键值对变量 ret = mymap.insert({ "C语言教程","c.biancheng.net/c/" }); cout << "ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl; //插入失败样例 ret = mymap.insert({ "STL教程","c.biancheng.net/java/" }); cout << "ret.iter = <{" << ret.first->first << ", " << ret.first->second << "}, " << ret.second << ">" << endl; return 0; } 程序执行结果为：

ret.iter = <{STL教程, c.biancheng.net/stl/}, 1>
ret.iter = <{C语言教程, c.biancheng.net/c/}, 1>
ret.iter = <{STL教程, c.biancheng.net/stl/}, 0>

从执行结果中不难看出，程序中共执行了 3 次插入操作，其中成功了 2 次，失败了 1 次：

• 对于插入成功的 insert() 方法，其返回的 pair 对象中包含一个指向新插入键值对的迭代器和值为 1 的 bool 变量
• 对于插入失败的 insert() 方法，同样会返回一个 pair 对象，其中包含一个指向 map 容器中键为 "STL教程" 的键值对和值为 0 的 bool 变量。

另外，在程序中的第 21 行代码，还可以使用如下 2 种方式创建临时的键值对变量，它们是等价的：

//调用 pair 类模板的构造函数 ret = mymap.insert(pair<string,string>{ "C语言教程","c.biancheng.net/c/" }); //调用 make_pair() 函数 ret = mymap.insert(make_pair("C语言教程", "c.biancheng.net/c/"));
2) 除此之外，insert() 方法还支持向 map 容器的指定位置插入新键值对，该方法的语法格式如下：

//以普通引用的方式传递 val 参数
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);
//以右值引用的方式传递 val 键值对参数
template <class P>
iterator insert (const_iterator position, P&& val);

其中 val 为要插入的键值对变量。注意，和第 1 种方式的语法格式不同，这里 insert() 方法返回的是迭代器，而不再是 pair 对象：

• 如果插入成功，insert() 方法会返回一个指向 map 容器中已插入键值对的迭代器；
• 如果插入失败，insert() 方法同样会返回一个迭代器，该迭代器指向 map 容器中和 val 具有相同键的那个键值对。

举个例子：

#include <iostream> #include <map> //map #include <string> //string using namespace std; int main() { //创建一个空 map 容器 std::map<string, string> mymap; //创建一个真实存在的键值对变量 std::pair<string, string> STL = { "STL教程","c.biancheng.net/stl/" }; //指定要插入的位置 std::map<string, string>::iterator it = mymap.begin(); //向 it 位置以普通引用的方式插入 STL auto iter1 = mymap.insert(it, STL); cout << iter1->first << " " << iter1->second << endl; //向 it 位置以右值引用的方式插入临时键值对 auto iter2 = mymap.insert(it, std::pair<string, string>("C语言教程", "c.biancheng.net/c/")); cout << iter2->first << " " << iter2->second << endl; //插入失败样例 auto iter3 = mymap.insert(it, std::pair<string, string>("STL教程", "c.biancheng.net/java/")); cout << iter3->first << " " << iter3->second << endl; return 0; } 程序执行结果为：

STL教程 c.biancheng.net/stl/
C语言教程 c.biancheng.net/c/
STL教程 c.biancheng.net/stl/

再次强调，即便指定了新键值对的插入位置，map 容器仍会对存储的键值对进行排序。也可以说，决定新插入键值对位于 map 容器中位置的，不是 insert() 方法中传入的迭代器，而是新键值对中键的值。

3) insert() 方法还支持向当前 map 容器中插入其它 map 容器指定区域内的所有键值对，该方法的语法格式如下：

template <class InputIterator>
void insert (InputIterator first, InputIterator last);

其中 first 和 last 都是迭代器，它们的组合<first,last>可以表示某 map 容器中的指定区域。

举个例子：

#include <iostream> #include <map> //map #include <string> //string using namespace std; int main() { //创建并初始化 map 容器 std::map<std::string, std::string>mymap{ {"STL教程","c.biancheng.net/stl/"}, {"C语言教程","c.biancheng.net/c/"}, {"Java教程","c.biancheng.net/java/"} }; //创建一个空 map 容器 std::map<std::string, std::string>copymap; //指定插入区域 std::map<string, string>::iterator first = ++mymap.begin(); std::map<string, string>::iterator last = mymap.end(); //将<first,last>区域内的键值对插入到 copymap 中 copymap.insert(first, last); //遍历输出 copymap 容器中的键值对 for (auto iter = copymap.begin(); iter != copymap.end(); ++iter) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } return 0; } 程序执行结果为：

Java教程 c.biancheng.net/java/
STL教程 c.biancheng.net/stl/

此程序中，<first,last> 指定的区域是从 mumap 容器第 2 个键值对开始，之后所有的键值对，所以 copymap 容器中包含有 2 个键值对。

4) 除了以上一种格式外，insert() 方法还允许一次向 map 容器中插入多个键值对，其语法格式为：

void insert ({val₁, val₂, ...});

其中，val_i都表示的是键值对变量。

举个例子：

#include <iostream> #include <map> //map #include <string> //string using namespace std; int main() { //创建空的 map 容器 std::map<std::string, std::string>mymap; //向 mymap 容器中添加 3 个键值对 mymap.insert({ {"STL教程", "c.biancheng.net/stl/"}, { "C语言教程","c.biancheng.net/c/" }, { "Java教程","c.biancheng.net/java/" } }); for (auto iter = mymap.begin(); iter != mymap.end(); ++iter) { cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } return 0; } 程序执行结果为：

C语言教程 c.biancheng.net/c/
Java教程 c.biancheng.net/java/
STL教程 c.biancheng.net/stl/

值得一提的是，除了 insert() 方法，map 类模板还提供 emplace() 和 emplace_hint() 方法，它们也可以完成向 map 容器中插入键值对的操作，且效率还会 insert() 方法高。关于这 2 个方法，会在下一节做详细介绍。