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MyTinySTL
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我是赵澜博
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赵澜博 7 months ago
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616
src/MyTinySTL-master/MyTinySTL/unordered_map.h
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@ -1,66 +1,95 @@
#ifndef MYTINYSTL_UNORDERED_MAP_H_ // 预处理指令，防止头文件被重复包含
#ifndef MYTINYSTL_UNORDERED_MAP_H_ // 防止头文件被重复包含的宏定义
#define MYTINYSTL_UNORDERED_MAP_H_
// 这个头文件包含两个模板类 unordered_map 和 unordered_multimap
// 功能与用法与 map 和 multimap 类似，不同的是使用 hashtable 作为底层实现机制，容器内的元素不会自动排序
// notes:
//
// 异常保证：
// mystl::unordered_map<Key, T> / mystl::unordered_multimap<Key, T> 满足基本异常保证，对以下等函数做强异常安全保证：
// * emplace
// * emplace_hint
// * insert
#include "hashtable.h" // 包含自定义的 hashtable 头文件
namespace mystl // 命名空间 mystl，用于封装自定义的 STL 组件
{
// 模板类 unordered_map，键值不允许重复
// 参数一代表键值类型，参数二代表实值类型，参数三代表哈希函数，缺省使用 mystl::hash
// 参数四代表键值比较方式，缺省使用 mystl::equal_to
/*以上代码合起来实现了一个自定义的 `unordered_multimap` 容器类模板，该类模板提供了与标准库中的 `std::unordered_multimap` 类似的功能。以下是该类实现的主要功能：
### 容器特性
- **键值对存储**：`unordered_multimap` 存储的是键值对（`pair<const Key, T>`），其中 `Key` 是键的类型，`T` 是值的类型。键可以重复出现，即多个键值对可以有相同的键。
- **无序存储**：与 `std::map` 不同，`unordered_multimap` 不会对存储的元素进行排序。它使用哈希表（`hashtable`）作为底层数据结构，元素的存储顺序取决于键的哈希值。
### 构造与初始化
- **默认构造**：创建一个空的 `unordered_multimap` 实例。
- **带桶数量的构造**：允许指定初始桶的数量以及自定义的哈希函数和键比较函数。
- **范围构造**：从给定的迭代器范围或初始化列表中构造 `unordered_multimap`，自动调整桶的数量以容纳元素。
- **复制与移动构造**：支持复制构造和移动构造，允许创建新的 `unordered_multimap` 实例并复制或移动现有实例的内容。
### 迭代器
- 提供了迭代器和常量迭代器，用于遍历容器中的元素。
- 还提供了本地迭代器和常量本地迭代器，用于遍历特定桶中的元素。
### 容量操作
- **`empty`**：检查容器是否为空。
- **`size`**：返回容器中的元素数量。
- **`max_size`**：返回容器能容纳的最大元素数量。
### 修改操作
- **`emplace` 和 `emplace_hint`**：就地构造元素并插入容器，`emplace_hint` 允许使用 hint 提示插入位置。
- **`insert`**：插入元素或移动构造的元素，支持使用 hint 提示插入位置。
- **`erase`**：删除指定迭代器位置的元素或指定范围的元素，以及删除指定键的所有元素。
- **`clear`**：清空容器中的所有元素。
### 查找操作
- **`find`**：查找指定键的第一个元素，返回指向该元素的迭代器。
- **`equal_range`**：查找指定键的所有元素，返回一个迭代器对，表示该键对应元素的范围。
### 桶操作
- **`bucket_count` 和 `max_bucket_count`**：获取当前桶的数量和最大桶数量。
- **`bucket_size`**：获取指定桶的大小，即桶中元素的数量。
- **`bucket`**：获取给定键的元素所在的桶编号。
### 哈希策略
- **`load_factor` 和 `max_load_factor`**：获取和设置容器的负载因子，负载因子影响哈希表的性能。
- **`rehash` 和 `reserve`**：重新哈希和调整桶的数量，以优化性能或容纳更多元素。
### 其他
- **`swap`**：交换两个 `unordered_multimap` 实例的内容。
- **比较操作符**：重载了 `==` 和 `!=` 操作符，用于比较两个 `unordered_multimap` 实例是否相等或不相等。
总体来说，这段代码实现了一个功能完备的无序多映射容器，支持常见的容器操作，适用于需要存储键值对且键可以重复出现的场景。
*/
// 包含自定义的 hashtable 头文件，该文件定义了 hashtable 类
#include "hashtable.h"
namespace mystl // 定义命名空间 mystl，用于封装自定义的 STL 组件
{
// 定义 unordered_map 模板类，该类实现了一个不排序的映射容器
template <class Key, class T, class Hash = mystl::hash<Key>, class KeyEqual = mystl::equal_to<Key>>
class unordered_map
{
private:
// 使用 hashtable 作为底层机制
// 定义一个基于 hashtable 的底层数据结构类型
typedef hashtable<mystl::pair<const Key, T>, Hash, KeyEqual> base_type;
base_type ht_; // 基础类型的实例，用于存储数据
base_type ht_; // 创建一个 hashtable 实例来存储 unordered_map 的数据
public:
// 使用 hashtable 的型别
// 以下定义了与 hashtable 相关的类型别名，方便在 unordered_map 中使用
typedef typename base_type::allocator_type allocator_type; // 分配器类型
typedef typename base_type::key_type key_type; // 键类型
typedef typename base_type::mapped_type mapped_type; // 映射类型
typedef typename base_type::value_type value_type; // 值类型
typedef typename base_type::hasher hasher; // 哈希函数类型
typedef typename base_type::key_equal key_equal; // 键值比较函数类型
typedef typename base_type::size_type size_type; // 容器大小类型
typedef typename base_type::difference_type difference_type;// 容器差值类型
typedef typename base_type::pointer pointer; // 指针类型
typedef typename base_type::const_pointer const_pointer; // 常量指针类型
typedef typename base_type::reference reference; // 引用类型
typedef typename base_type::const_reference const_reference;// 常量引用类型
typedef typename base_type::iterator iterator; // 迭代器类型
typedef typename base_type::const_iterator const_iterator; // 常量迭代器类型
typedef typename base_type::local_iterator local_iterator; // 本地迭代器类型
typedef typename base_type::const_local_iterator const_local_iterator; // 常量本地迭代器类型
allocator_type get_allocator() const { return ht_.get_allocator(); } // 获取分配器
// 定义与 hashtable 相关的各种类型别名，以便在 unordered_map 中使用
typedef typename base_type::allocator_type allocator_type; // 定义分配器类型
typedef typename base_type::key_type key_type; // 定义键的类型
typedef typename base_type::mapped_type mapped_type; // 定义映射值的类型
typedef typename base_type::value_type value_type; // 定义值的类型
typedef typename base_type::hasher hasher; // 定义哈希函数类型
typedef typename base_type::key_equal key_equal; // 定义键比较函数类型
typedef typename base_type::size_type size_type; // 定义容器大小类型
typedef typename base_type::difference_type difference_type;// 定义容器差值类型
typedef typename base_type::pointer pointer; // 定义指针类型
typedef typename base_type::const_pointer const_pointer; // 定义常量指针类型
typedef typename base_type::reference reference; // 定义引用类型
typedef typename base_type::const_reference const_reference;// 定义常量引用类型
typedef typename base_type::iterator iterator; // 定义迭代器类型
typedef typename base_type::const_iterator const_iterator; // 定义常量迭代器类型
typedef typename base_type::local_iterator local_iterator; // 定义本地迭代器类型
typedef typename base_type::const_local_iterator const_local_iterator; // 定义常量本地迭代器类型
// 提供一个方法来获取 unordered_map 使用的分配器
allocator_type get_allocator() const { return ht_.get_allocator(); }
public:
// 构造、复制、移动、析构函数
// 默认构造函数，初始化一个空的 unordered_map
// 默认构造函数，创建一个空的 unordered_map 实例
unordered_map()
:ht_(100, Hash(), KeyEqual())
{
}
// 带桶数量的构造函数，允许自定义哈希函数和键值比较函数
// 构造函数，允许指定桶的数量、哈希函数和键比较函数
explicit unordered_map(size_type bucket_count,
const Hash& hash = Hash(),
const KeyEqual& equal = KeyEqual())
@ -68,7 +97,7 @@ namespace mystl // 命名空间 mystl，用于封装自定义的 STL 组件
{
}
// 范围构造函数，从给定的迭代器范围构造 unordered_map
// 范围构造函数，从迭代器指定的范围初始化 unordered_map
template <class InputIterator>
unordered_map(InputIterator first, InputIterator last,
const size_type bucket_count = 100,
@ -77,10 +106,10 @@ namespace mystl // 命名空间 mystl，用于封装自定义的 STL 组件
: ht_(mystl::max(bucket_count, static_cast<size_type>(mystl::distance(first, last))), hash, equal)
{
for (; first != last; ++first)
ht_.insert_unique_noresize(*first); // 插入元素，不调整桶大小
ht_.insert_unique_noresize(*first); // 将范围内的元素插入到 unordered_map 中
}
// 初始化列表构造函数，从给定的值初始化 unordered_map
// 初始化列表构造函数，从初始化列表中初始化 unordered_map
unordered_map(std::initializer_list<value_type> ilist,
const size_type bucket_count = 100,
const Hash& hash = Hash(),
@ -88,93 +117,88 @@ namespace mystl // 命名空间 mystl，用于封装自定义的 STL 组件
:ht_(mystl::max(bucket_count, static_cast<size_type>(ilist.size())), hash, equal)
{
for (auto first = ilist.begin(), last = ilist.end(); first != last; ++first)
ht_.insert_unique_noresize(*first); // 插入元素，不调整桶大小
ht_.insert_unique_noresize(*first); // 将初始化列表中的元素插入到 unordered_map 中
}
// 复制构造函数
// 复制构造函数，用于创建一个新的 unordered_map 实例，其内容与另一个实例相同
unordered_map(const unordered_map& rhs)
:ht_(rhs.ht_)
{
}
// 移动构造函数
// 移动构造函数，用于创建一个新的 unordered_map 实例，接管另一个实例的所有资源
unordered_map(unordered_map&& rhs) noexcept
:ht_(mystl::move(rhs.ht_))
{
}
// 赋值运算符重载
// 复制赋值运算符，将右侧对象的值赋给当前对象
// 赋值运算符重载，用于将一个 unordered_map 实例的内容复制到另一个实例中
unordered_map& operator=(const unordered_map& rhs)
{
ht_ = rhs.ht_;
return *this;
}
// 移动赋值运算符，将右侧对象的值移动到当前对象
// 移动赋值运算符，用于将一个 unordered_map 实例的内容移动到另一个实例中
unordered_map& operator=(unordered_map&& rhs)
{
ht_ = mystl::move(rhs.ht_);
return *this;
}
// 从初始化列表赋值
// 从初始化列表赋值，用于将初始化列表中的内容赋给 unordered_map
unordered_map& operator=(std::initializer_list<value_type> ilist)
{
ht_.clear(); // 清空当前容器
ht_.reserve(ilist.size()); // 预留足够的空间
ht_.clear(); // 清除 unordered_map 中的所有元素
ht_.reserve(ilist.size()); // 为新元素预留空间
for (auto first = ilist.begin(), last = ilist.end(); first != last; ++first)
ht_.insert_unique_noresize(*first); // 插入元素，不调整桶大小
ht_.insert_unique_noresize(*first); // 将初始化列表中的元素插入到 unordered_map 中
return *this;
}
// 默认析构函数
// 默认析构函数，用于释放 unordered_map 占用的资源
~unordered_map() = default;
// 迭代器相关
// 返回指向第一个元素的迭代器
// 返回指向 unordered_map 第一个元素的迭代器
iterator begin() noexcept
{
return ht_.begin();
}
// 返回指向第一个元素的常量迭代器
// 返回指向 unordered_map 第一个元素的常量迭代器
const_iterator begin() const noexcept
{
return ht_.begin();
}
// 返回指向最后一个元素的迭代器
// 返回指向 unordered_map 最后一个元素的迭代器
iterator end() noexcept
{
return ht_.end();
}
// 返回指向最后一个元素的常量迭代器
// 返回指向 unordered_map 最后一个元素的常量迭代器
const_iterator end() const noexcept
{
return ht_.end();
}
// 返回指向第一个元素的常量迭代器（cbegin 和 cend 是 C++11 新增的，用于明确表达“常量迭代器”）
// 返回指向 unordered_map 第一个元素的常量迭代器
const_iterator cbegin() const noexcept
{
return ht_.cbegin();
}
// 返回指向 unordered_map 最后一个元素的常量迭代器
const_iterator cend() const noexcept
{
return ht_.cend();
}
// 容量相关
// 检查容器是否为空
// 检查 unordered_map 是否为空
bool empty() const noexcept { return ht_.empty(); }
// 返回容器中的元素数量
// 返回 unordered_map 中的元素数量
size_type size() const noexcept { return ht_.size(); }
// 返回容器能容纳的最大元素数量
// 返回 unordered_map 能容纳的最大元素数量
size_type max_size() const noexcept { return ht_.max_size(); }
// 修改容器操作
// emplace / emplace_hint
// 就地构造元素，返回插入的迭代器和是否插入的布尔值
// 就地构造元素，并返回插入的迭代器和插入状态
template <class ...Args>
pair<iterator, bool> emplace(Args&& ...args)
{
@ -188,34 +212,35 @@ namespace mystl // 命名空间 mystl，用于封装自定义的 STL 组件
return ht_.emplace_unique_use_hint(hint, mystl::forward<Args>(args)...);
}
};
} // insert
// 插入元素，返回插入的迭代器和是否插入的布尔值
pair<iterator, bool> insert(const value_type& value)
{
// 插入元素，并返回插入的迭代器和插入状态
pair<iterator, bool> insert(const value_type& value)
{
return ht_.insert_unique(value); // 调用底层 hashtable 的 insert_unique 方法
}
// 插入移动构造的元素
pair<iterator, bool> insert(value_type&& value)
{
}
// 插入移动构造的元素，并返回插入的迭代器和插入状态
pair<iterator, bool> insert(value_type&& value)
{
return ht_.emplace_unique(mystl::move(value)); // 使用 emplace_unique 插入移动构造的元素
}
}
// 使用 hint 提示插入位置
iterator insert(const_iterator hint, const value_type& value)
{
// 使用 hint 提示插入位置，并插入元素，返回插入的迭代器
iterator insert(const_iterator hint, const value_type& value)
{
return ht_.insert_unique_use_hint(hint, value); // 使用 hint 提示插入位置
}
// 使用 hint 提示插入位置，并插入移动构造的元素
iterator insert(const_iterator hint, value_type&& value)
{
return ht_.emplace_unique_use_hint(hint, mystl::move(value)); // 使用 hint 插入移动构造的元素
}
}
// 从迭代器范围插入元素
// 使用 hint 提示插入位置，并插入移动构造的元素，返回插入的迭代器
iterator insert(const_iterator hint, value_type&& value)
{
return ht_.emplace_unique_use_hint(hint, mystl::move(value)); // 使用 hint 插入移动构造的元素
}
// 从迭代器范围插入元素 //
template <class InputIterator>
void insert(InputIterator first, InputIterator last)
{
ht_.insert_unique(first, last); // 插入范围内的所有元素
ht_.insert_unique(first, last); // 插入范围内的所有元素
}
// erase / clear
@ -224,6 +249,7 @@ void erase(iterator it)
{
ht_.erase(it); // 调用底层 hashtable 的 erase 方法
}
// 删除指定范围的元素
void erase(iterator first, iterator last)
{
@ -239,128 +265,128 @@ size_type erase(const key_type& key)
// 清空容器
void clear()
{
ht_.clear(); // 调用底层 hashtable 的 clear 方法
ht_.clear(); // 调用底层 hashtable 的 clear 方法，移除所有元素
}
// 交换两个 unordered_map 对象的内容
void swap(unordered_map& other) noexcept
{
ht_.swap(other.ht_); // 交换底层 hashtable 的内容
ht_.swap(other.ht_); // 交换底层 hashtable 的内容，实现两个 unordered_map 的内容互换
}
// 查找相关
// 返回指定键的值的引用，如果键不存在则抛出异常
mapped_type& at(const key_type& key)
{
iterator it = ht_.find(key); // 查找键
THROW_OUT_OF_RANGE_IF(it.node == nullptr, "unordered_map<Key, T> no such element exists"); // 如果键不存在，抛出异常
return it->second; // 返回值的引用
iterator it = ht_.find(key); // 查找键对应的元素
THROW_OUT_OF_RANGE_IF(it.node == nullptr, "unordered_map<Key, T> no such element exists"); // 如果键不存在，抛出 out_of_range 异常
return it->second; // 返回找到的元素的值的引用
}
// 返回指定键的值的常量引用，如果键不存在则抛出异常
const mapped_type& at(const key_type& key) const
{
iterator it = ht_.find(key); // 查找键
THROW_OUT_OF_RANGE_IF(it.node == nullptr, "unordered_map<Key, T> no such element exists"); // 如果键不存在，抛出异常
return it->second; // 返回值的常量引用
iterator it = ht_.find(key); // 查找键对应的元素
THROW_OUT_OF_RANGE_IF(it.node == nullptr, "unordered_map<Key, T> no such element exists"); // 如果键不存在，抛出 out_of_range 异常
return it->second; // 返回找到的元素的值的常量引用
}
// 下标操作符重载
// 通过键查找或创建元素，并返回元素的引用
mapped_type& operator[](const key_type& key)
{
iterator it = ht_.find(key); // 查找键
iterator it = ht_.find(key); // 查找键对应的元素
if (it.node == nullptr)
it = ht_.emplace_unique(key, T{}).first; // 如果元素不存在，则插入新元素
return it->second; // 返回值的引用
it = ht_.emplace_unique(key, T{}).first; // 如果元素不存在，则插入新元素，并返回插入元素的迭代器
return it->second; // 返回找到或插入的元素的值的引用
}
// 下标操作符重载，用于移动构造的键
mapped_type& operator[](key_type&& key)
{
iterator it = ht_.find(key); // 查找键
iterator it = ht_.find(key); // 查找键对应的元素
if (it.node == nullptr)
it = ht_.emplace_unique(mystl::move(key), T{}).first; // 如果元素不存在，则插入新元素
return it->second; // 返回值的引用
it = ht_.emplace_unique(mystl::move(key), T{}).first; // 如果元素不存在，则插入新元素，并返回插入元素的迭代器
return it->second; // 返回找到或插入的元素的值的引用
}
// 计算给定键的元素数量
size_type count(const key_type& key) const
{
return ht_.count(key); // 调用底层 hashtable 的 count 方法
return ht_.count(key); // 调用底层 hashtable 的 count 方法，返回键对应的元素数量
}
// 查找元素
iterator find(const key_type& key)
{
return ht_.find(key); // 调用底层 hashtable 的 find 方法
return ht_.find(key); // 调用底层 hashtable 的 find 方法，返回指向找到的元素的迭代器
}
const_iterator find(const key_type& key) const
{
return ht_.find(key); // 调用底层 hashtable 的 find 方法
return ht_.find(key); // 调用底层 hashtable 的 find 方法，返回指向找到的元素的常量迭代器
}
// 返回给定键的元素范围
pair<iterator, iterator> equal_range(const key_type& key)
{
return ht_.equal_range_unique(key); // 调用底层 hashtable 的 equal_range_unique 方法
return ht_.equal_range_unique(key); // 调用底层 hashtable 的 equal_range_unique 方法，返回键对应的元素范围
}
pair<const_iterator, const_iterator> equal_range(const key_type& key) const
{
return ht_.equal_range_unique(key); // 调用底层 hashtable 的 equal_range_unique 方法
return ht_.equal_range_unique(key); // 调用底层 hashtable 的 equal_range_unique 方法，返回键对应的元素范围
}
// 桶接口
// 返回指定桶的本地迭代器
local_iterator begin(size_type n) noexcept
{
return ht_.begin(n); // 调用底层 hashtable 的 begin 方法
return ht_.begin(n); // 调用底层 hashtable 的 begin 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
const_local_iterator begin(size_type n) const noexcept
{
return ht_.begin(n); // 调用底层 hashtable 的 begin 方法
return ht_.begin(n); // 调用底层 hashtable 的 begin 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
const_local_iterator cbegin(size_type n) const noexcept
{
return ht_.cbegin(n); // 调用底层 hashtable 的 cbegin 方法
return ht_.cbegin(n); // 调用底层 hashtable 的 cbegin 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
// 返回指定桶的本地迭代器
local_iterator end(size_type n) noexcept
{
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
const_local_iterator end(size_type n) const noexcept
{
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
const_local_iterator cend(size_type n) const noexcept
{
return ht_.cend(n); // 调用底层 hashtable 的 cend 方法
return ht_.cend(n); // 调用底层 hashtable 的 cend 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
// 返回桶的数量
size_type bucket_count() const noexcept
{
return ht_.bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 bucket_count 方法
return ht_.bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 bucket_count 方法，返回桶的数量
}
size_type max_bucket_count() const noexcept
{
return ht_.max_bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 max_bucket_count 方法
return ht_.max_bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 max_bucket_count 方法，返回桶的最大数量
}
// 返回指定桶的大小
size_type bucket_size(size_type n) const noexcept
{
return ht_.bucket_size(n); // 调用底层 hashtable 的 bucket_size 方法
return ht_.bucket_size(n); // 调用底层 hashtable 的 bucket_size 方法，返回指定桶的大小
}
// 返回给定键的元素所在的桶编号
size_type bucket(const key_type& key) const
{
return ht_.bucket(key); // 调用底层 hashtable 的 bucket 方法
return ht_.bucket(key); // 调用底层 hashtable 的 bucket 方法，返回键对应的桶编号
}
// 哈希策略
// 返回当前负载因子
float load_factor() const noexcept { return ht_.load_factor(); }
@ -371,6 +397,7 @@ void max_load_factor(float ml) { ht_.max_load_factor(ml); }
// 重新哈希，调整桶的数量
void rehash(size_type count) { ht_.rehash(count); }
// 调整桶的数量以至少容纳指定数量的元素
void reserve(size_type count) { ht_.reserve(count); }
@ -389,7 +416,6 @@ public:
{
return !lhs.ht_.equal_range_unique(rhs.ht_); // 比较两个 unordered_map 是否不相等
}
};
// 重载比较操作符
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
@ -411,140 +437,135 @@ template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
void swap(unordered_map<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
unordered_map<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs)
{
lhs.swap(rhs); // 调用 unordered_map 的 swap 方法
lhs.swap(rhs); // 调用 unordered_map 的 swap 方法，交换两个对象的内容
}
// 模板类 unordered_multimap，键值允许重复
// 模板类 unordered_multimap，键值允许重复1
public:
// 使用 hashtable 的型别
// 以下定义了与 hashtable 相关的类型别名，方便在 unordered_multimap 中使用
typedef typename base_type::allocator_type allocator_type; // 分配器类型
typedef typename base_type::key_type key_type; // 键类型
typedef typename base_type::mapped_type mapped_type; // 映射类型
typedef typename base_type::value_type value_type; // 值类型
typedef typename base_type::hasher hasher; // 哈希函数类型
typedef typename base_type::key_equal key_equal; // 键值比较函数类型
typedef typename base_type::size_type size_type; // 容器大小类型
typedef typename base_type::difference_type difference_type;// 容器差值类型
typedef typename base_type::pointer pointer; // 指针类型
typedef typename base_type::const_pointer const_pointer; // 常量指针类型
typedef typename base_type::reference reference; // 引用类型
typedef typename base_type::const_reference const_reference;// 常量引用类型
typedef typename base_type::iterator iterator; // 迭代器类型
typedef typename base_type::const_iterator const_iterator; // 常量迭代器类型
typedef typename base_type::local_iterator local_iterator; // 本地迭代器类型
typedef typename base_type::const_local_iterator const_local_iterator; // 常量本地迭代器类型
// 获取分配器
allocator_type get_allocator() const { return ht_.get_allocator(); } // 返回底层 hashtable 的分配器
// 定义与底层 hashtable 相关的类型别名，以便在 unordered_multimap 中使用
typedef typename base_type::allocator_type allocator_type; // 定义分配器类型
typedef typename base_type::key_type key_type; // 定义键的类型
typedef typename base_type::mapped_type mapped_type; // 定义映射值的类型
typedef typename base_type::value_type value_type; // 定义值的类型
typedef typename base_type::hasher hasher; // 定义哈希函数类型
typedef typename base_type::key_equal key_equal; // 定义键比较函数类型
typedef typename base_type::size_type size_type; // 定义容器大小类型
typedef typename base_type::difference_type difference_type;// 定义容器差值类型
typedef typename base_type::pointer pointer; // 定义指针类型
typedef typename base_type::const_pointer const_pointer; // 定义常量指针类型
typedef typename base_type::reference reference; // 定义引用类型
typedef typename base_type::const_reference const_reference;// 定义常量引用类型
typedef typename base_type::iterator iterator; // 定义迭代器类型
typedef typename base_type::const_iterator const_iterator; // 定义常量迭代器类型
typedef typename base_type::local_iterator local_iterator; // 定义本地迭代器类型
typedef typename base_type::const_local_iterator const_local_iterator; // 定义常量本地迭代器类型
// 提供一个方法来获取 unordered_multimap 使用的分配器
allocator_type get_allocator() const { return ht_.get_allocator(); }
public:
// 构造、复制、移动函数
// 默认构造函数，初始化一个空的 unordered_multimap
// 默认构造函数，创建一个空的 unordered_multimap 实例
unordered_multimap()
:ht_(100, Hash(), KeyEqual()) // 初始化底层 hashtable，设置默认桶数量为 100
{
}
// 带桶数量的构造函数，允许自定义哈希函数和键值比较函数
// 构造函数，允许指定桶的数量、哈希函数和键比较函数
explicit unordered_multimap(size_type bucket_count,
const Hash& hash = Hash(),
const KeyEqual& equal = KeyEqual())
:ht_(bucket_count, hash, equal) // 初始化底层 hashtable，设置桶数量、哈希函数和键值比较函数
:ht_(bucket_count, hash, equal) // 初始化底层 hashtable，设置桶数量、哈希函数和键比较函数
{
}
// 范围构造函数，从给定的迭代器范围构造 unordered_multimap
// 范围构造函数，从迭代器指定的范围初始化 unordered_multimap
template <class InputIterator>
unordered_multimap(InputIterator first, InputIterator last,
const size_type bucket_count = 100,
const Hash& hash = Hash(),
const KeyEqual& equal = KeyEqual())
: ht_(mystl::max(bucket_count, static_cast<size_type>(mystl::distance(first, last))), hash, equal) // 初始化底层 hashtable，设置桶数量、哈希函数和键值比较函数
: ht_(mystl::max(bucket_count, static_cast<size_type>(mystl::distance(first, last))), hash, equal) // 初始化底层 hashtable，设置桶数量、哈希函数和键比较函数
{
for (; first != last; ++first)
ht_.insert_multi_noresize(*first); // 插入元素，不调整桶大小
ht_.insert_multi_noresize(*first); // 将范围内的元素插入到 unordered_multimap 中，不调整桶大小
}
// 初始化列表构造函数，从给定的值初始化 unordered_multimap
// 初始化列表构造函数，从初始化列表中初始化 unordered_multimap
unordered_multimap(std::initializer_list<value_type> ilist,
const size_type bucket_count = 100,
const Hash& hash = Hash(),
const KeyEqual& equal = KeyEqual())
:ht_(mystl::max(bucket_count, static_cast<size_type>(ilist.size())), hash, equal) // 初始化底层 hashtable，设置桶数量、哈希函数和键值比较函数
:ht_(mystl::max(bucket_count, static_cast<size_type>(ilist.size())), hash, equal) // 初始化底层 hashtable，设置桶数量、哈希函数和键比较函数
{
for (auto first = ilist.begin(), last = ilist.end(); first != last; ++first)
ht_.insert_multi_noresize(*first); // 插入元素，不调整桶大小
ht_.insert_multi_noresize(*first); // 将初始化列表中的元素插入到 unordered_multimap 中，不调整桶大小
}
// 复制构造函数
// 复制构造函数，用于创建一个新的 unordered_multimap 实例，其内容与另一个实例相同
unordered_multimap(const unordered_multimap& rhs)
:ht_(rhs.ht_) // 深拷贝底层 hashtable
{
}
// 移动构造函数
// 移动构造函数，用于创建一个新的 unordered_multimap 实例，接管另一个实例的所有资源
unordered_multimap(unordered_multimap&& rhs) noexcept
:ht_(mystl::move(rhs.ht_)) // 移动底层 hashtable
{
}
// 赋值运算符重载
// 赋值运算符重载，用于将一个 unordered_multimap 实例的内容复制到另一个实例中
unordered_multimap& operator=(const unordered_multimap& rhs)
{
ht_ = rhs.ht_; // 深拷贝底层 hashtable
return *this;
}
// 移动赋值运算符，用于将一个 unordered_multimap 实例的内容移动到另一个实例中
unordered_multimap& operator=(unordered_multimap&& rhs)
{
ht_ = mystl::move(rhs.ht_); // 移动底层 hashtable
return *this;
}
// 从初始化列表赋值
// 从初始化列表赋值，用于将初始化列表中的内容赋给 unordered_multimap
unordered_multimap& operator=(std::initializer_list<value_type> ilist)
{
ht_.clear(); // 清空当前容器
ht_.reserve(ilist.size()); // 预留足够的空间
ht_.clear(); // 清除 unordered_multimap 中的所有元素
ht_.reserve(ilist.size()); // 为新元素预留空间
for (auto first = ilist.begin(), last = ilist.end(); first != last; ++first)
ht_.insert_multi_noresize(*first); // 插入元素，不调整桶大小
ht_.insert_multi_noresize(*first); // 将初始化列表中的元素插入到 unordered_multimap 中，不调整桶大小
return *this;
}
// 默认析构函数
~unordered_multimap() = default; // 默认析构函数，由编译器生成
// 默认析构函数，用于释放 unordered_multimap 占用的资源
~unordered_multimap() = default;
// 迭代器访问
// 返回指向第一个元素的迭代器
iterator begin() noexcept { return ht_.begin(); } // 返回底层 hashtable 的 begin 迭代器
// 返回指向第一个元素的常量迭代器
const_iterator begin() const noexcept { return ht_.begin(); } // 返回底层 hashtable 的 begin 常量迭代器
// 返回指向最后一个元素的迭代器
iterator end() noexcept { return ht_.end(); } // 返回底层 hashtable 的 end 迭代器
// 返回指向最后一个元素的常量迭代器
const_iterator end() const noexcept { return ht_.end(); } // 返回底层 hashtable 的 end 常量迭代器
// 返回指向 unordered_multimap 第一个元素的迭代器
iterator begin() noexcept { return ht_.begin(); }
// 返回指向 unordered_multimap 第一个元素的常量迭代器
const_iterator begin() const noexcept { return ht_.begin(); }
// 返回指向 unordered_multimap 最后一个元素的迭代器
iterator end() noexcept { return ht_.end(); }
// 返回指向 unordered_multimap 最后一个元素的常量迭代器
const_iterator end() const noexcept { return ht_.end(); }
// 返回指向第一个元素的常量迭代器（cbegin 和 cend 是 C++11 新增的，用于明确表达“常量迭代器”）
const_iterator cbegin() const noexcept { return ht_.cbegin(); } // 返回底层 hashtable 的 cbegin 常量迭代器
const_iterator cend() const noexcept { return ht_.cend(); } // 返回底层 hashtable 的 cend 常量迭代器
// 返回指向 unordered_multimap 第一个元素的常量迭代器
const_iterator cbegin() const noexcept { return ht_.cbegin(); }
// 返回指向 unordered_multimap 最后一个元素的常量迭代器
const_iterator cend() const noexcept { return ht_.cend(); }
// 容量相关
// 检查容器是否为空
bool empty() const noexcept { return ht_.empty(); } // 返回底层 hashtable 是否为空
// 返回容器中的元素数量
size_type size() const noexcept { return ht_.size(); } // 返回底层 hashtable 的元素数量
// 返回容器能容纳的最大元素数量
size_type max_size() const noexcept { return ht_.max_size(); } // 返回底层 hashtable 的最大元素数量
// 检查 unordered_multimap 是否为空
bool empty() const noexcept { return ht_.empty(); }
// 返回 unordered_multimap 中的元素数量
size_type size() const noexcept { return ht_.size(); }
// 返回 unordered_multimap 能容纳的最大元素数量
size_type max_size() const noexcept { return ht_.max_size(); }
// 修改容器操作
// emplace / emplace_hint
// 就地构造元素，返回插入的迭代器
// 就地构造元素，并返回插入的迭代器
template <class ...Args>
iterator emplace(Args&& ...args) {
return ht_.emplace_multi(mystl::forward<Args>(args)...); // 就地构造元素并插入
return ht_.emplace_multi(mystl::forward<Args>(args)...); // 就地构造元素并插入到 unordered_multimap 中
}
// 就地构造元素，并使用 hint 提示插入位置，返回插入的迭代器
@ -553,21 +574,22 @@ public:
return ht_.emplace_multi_use_hint(hint, mystl::forward<Args>(args)...); // 使用 hint 提示插入位置并就地构造元素
}
// insert
// 插入元素，返回插入的迭代器
// 插入元素，并返回插入的迭代器
iterator insert(const value_type & value) {
return ht_.insert_multi(value); // 插入元素
return ht_.insert_multi(value); // 插入元素到 unordered_multimap 中
}
// 插入移动构造的元素
iterator insert(value_type && value) {
return ht_.emplace_multi(mystl::move(value)); // 插入移动构造的元素
return ht_.emplace_multi(mystl::move(value)); // 插入移动构造的元素到 unordered_multimap 中
}
// 使用 hint 提示插入位置
// 使用 hint 提示插入位置，并插入元素，返回插入的迭代器
iterator insert(const_iterator hint, const value_type & value) {
return ht_.insert_multi_use_hint(hint, value); // 使用 hint 提示插入位置
return ht_.insert_multi_use_hint(hint, value); // 使用 hint 提示插入位置并插入元素
}
// 使用 hint 提示插入位置，并插入移动构造的元素
// 使用 hint 提示插入位置，并插入移动构造的元素，返回插入的迭代器
iterator insert(const_iterator hint, value_type && value) {
return ht_.emplace_multi_use_hint(hint, mystl::move(value)); // 使用 hint 提示插入位置并插入移动构造的元素
}
@ -575,19 +597,19 @@ public:
// 从迭代器范围插入元素
template <class InputIterator>
void insert(InputIterator first, InputIterator last) {
ht_.insert_multi(first, last); // 插入范围内的所有元素
ht_.insert_multi(first, last); // 插入范围内的所有元素到 unordered_multimap 中
}
// erase / clear
// 删除指定迭代器位置的元素
void erase(iterator it) {
ht_.erase(it); // 删除指定迭代器位置的元素
}
// 删除指定范围的元素
void erase(iterator first, iterator last) {
ht_.erase(first, last); // 删除指定范围的元素
}
ht_.erase
// 删除指定键的所有元素，并返回被删除的元素数量
// 删除指定键的所有元素，并返回被删除的元素数量
size_type erase(const key_type & key) {
return ht_.erase_multi(key); // 删除指定键的所有元素
@ -597,7 +619,6 @@ public:
void clear() {
ht_.clear(); // 清空底层 hashtable
}
// 桶接口
// 返回指定桶的本地迭代器
local_iterator begin(size_type n) noexcept {
@ -610,113 +631,110 @@ public:
return ht_.cbegin(n); // 调用底层 hashtable 的 cbegin 方法，返回指定桶的本地常量迭代器
}
// 返回指定桶的本地迭代器
local_iterator end(size_type n) noexcept {
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法，返回指定桶的本地迭代器
}
const_local_iterator end(size_type n) const noexcept {
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法，返回指定桶的本地常量迭代器
}
const_local_iterator cend(size_type n) const noexcept {
return ht_.cend(n); // 调用底层 hashtable 的 cend 方法，返回指定桶的本地常量迭代器
}
// 返回桶的数量
size_type bucket_count() const noexcept {
return ht_.bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 bucket_count 方法，返回桶的数量
}
size_type max_bucket_count() const noexcept {
return ht_.max_bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 max_bucket_count 方法，返回最大桶数量
}
// 返回指定桶的本地迭代器 //
// 返回指定桶的本地迭代器，用于遍历桶中的元素
local_iterator end(size_type n) noexcept {
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法，获取指定桶的结束迭代器
}
// 返回指定桶的大小
size_type bucket_size(size_type n) const noexcept {
return ht_.bucket_size(n); // 调用底层 hashtable 的 bucket_size 方法，返回指定桶的大小
}
// 返回给定键的元素所在的桶编号
size_type bucket(const key_type& key) const {
return ht_.bucket(key); // 调用底层 hashtable 的 bucket 方法，返回给定键的元素所在的桶编号
}
// 返回指定桶的本地常量迭代器，用于遍历桶中的元素
const_local_iterator end(size_type n) const noexcept {
return ht_.end(n); // 调用底层 hashtable 的 end 方法，获取指定桶的结束常量迭代器
}
// 哈希策略
// 返回指定桶的本地常量迭代器，用于遍历桶中的元素
const_local_iterator cend(size_type n) const noexcept {
return ht_.cend(n); // 调用底层 hashtable 的 cend 方法，获取指定桶的结束常量迭代器
}
// 返回当前负载因子
float load_factor() const noexcept {
return ht_.load_factor(); // 调用底层 hashtable 的 load_factor 方法，返回当前负载因子
}
// 返回桶的数量，表示容器中桶的总数
size_type bucket_count() const noexcept {
return ht_.bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 bucket_count 方法，获取桶的数量
}
// 返回最大负载因子
float max_load_factor() const noexcept {
return ht_.max_load_factor(); // 调用底层 hashtable 的 max_load_factor 方法，返回最大负载因子
}
// 设置最大负载因子
void max_load_factor(float ml) {
// 返回桶的最大数量，表示容器中桶的最大可能数量
size_type max_bucket_count() const noexcept {
return ht_.max_bucket_count(); // 调用底层 hashtable 的 max_bucket_count 方法，获取最大桶数量
}
// 返回指定桶的大小，即桶中元素的数量
size_type bucket_size(size_type n) const noexcept {
return ht_.bucket_size(n); // 调用底层 hashtable 的 bucket_size 方法，获取指定桶的大小
}
// 返回给定键的元素所在的桶编号
size_type bucket(const key_type& key) const {
return ht_.bucket(key); // 调用底层 hashtable 的 bucket 方法，获取键所在桶的编号
}
// 哈希策略相关操作
// 返回当前负载因子，即容器中元素数量与桶数量的比值
float load_factor() const noexcept {
return ht_.load_factor(); // 调用底层 hashtable 的 load_factor 方法，获取当前负载因子
}
// 返回最大负载因子，即容器允许的最大负载因子
float max_load_factor() const noexcept {
return ht_.max_load_factor(); // 调用底层 hashtable 的 max_load_factor 方法，获取最大负载因子
}
// 设置最大负载因子，用于调整容器的负载因子上限
void max_load_factor(float ml) {
ht_.max_load_factor(ml); // 调用底层 hashtable 的 max_load_factor 方法，设置最大负载因子
}
}
// 重新哈希，调整桶的数量
void rehash(size_type count) {
// 重新哈希，调整桶的数量以优化性能
void rehash(size_type count) {
ht_.rehash(count); // 调用底层 hashtable 的 rehash 方法，重新哈希并调整桶的数量
}
// 调整桶的数量以至少容纳指定数量的元素
void reserve(size_type count) {
}
// 调整桶的数量以至少容纳指定数量的元素
void reserve(size_type count) {
ht_.reserve(count); // 调用底层 hashtable 的 reserve 方法，调整桶的数量以至少容纳指定数量的元素
}
}
// 返回哈希函数
hasher hash_fcn() const {
return ht_.hash_fcn(); // 调用底层 hashtable 的 hash_fcn 方法，返回哈希函数
}
// 返回键比较函数
key_equal key_eq() const {
return ht_.key_eq(); // 调用底层 hashtable 的 key_eq 方法，返回键比较函数
}
// 返回哈希函数，用于计算键的哈希值
hasher hash_fcn() const {
return ht_.hash_fcn(); // 调用底层 hashtable 的 hash_fcn 方法，获取哈希函数
}
// 友元函数，重载比较操作符 ==
// 比较两个 unordered_multimap 对象是否相等
friend bool operator==(const unordered_multimap& lhs, const unordered_multimap& rhs)
{
// 调用底层 hashtable 的 equal_range_multi 方法比较两个容器的元素是否相等
return lhs.ht_.equal_range_multi(rhs.ht_);
}
// 返回键比较函数，用于比较键的相等性
key_equal key_eq() const {
return ht_.key_eq(); // 调用底层 hashtable 的 key_eq 方法，获取键比较函数
}
// 友元函数，重载比较操作符 !=
// 比较两个 unordered_multimap 对象是否不相等
friend bool operator!=(const unordered_multimap& lhs, const unordered_multimap& rhs)
{
// 直接返回 == 操作符的相反结果
return !lhs.ht_.equal_range_multi(rhs.ht_);
}
// 友元函数，重载比较操作符 ==，用于比较两个 unordered_multimap 对象是否相等
friend bool operator==(const unordered_multimap& lhs, const unordered_multimap& rhs) {
return lhs.ht_.equal_range_multi(rhs.ht_); // 调用底层 hashtable 的 equal_range_multi 方法比较两个容器的元素是否相等
}
// 重载比较操作符 ==
// 模板特化，使得可以不写明完整类型定义直接比较两个 unordered_multimap 对象是否相等
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
bool operator==(const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs)
{
// 调用友元函数实现的比较逻辑
return lhs == rhs;
}
// 友元函数，重载比较操作符 !=，用于比较两个 unordered_multimap 对象是否不相等
friend bool operator!=(const unordered_multimap& lhs, const unordered_multimap& rhs) {
return !lhs.ht_.equal_range_multi(rhs.ht_); // 直接返回 == 操作符的相反结果
}
// 重载比较操作符 !=
// 模板特化，使得可以不写明完整类型定义直接比较两个 unordered_multimap 对象是否不相等
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
bool operator!=(const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs)
{
// 调用友元函数实现的比较逻辑
return lhs != rhs;
}
// 重载比较操作符 ==，模板特化，使得可以不写明完整类型定义直接比较两个 unordered_multimap 对象是否相等
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
bool operator==(const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs) {
return lhs == rhs; // 调用友元函数实现的比较逻辑
}
// 重载 mystl 的 swap 函数
// 模板特化，使得可以不写明完整类型定义直接交换两个 unordered_multimap 对象的内容
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
void swap(unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs)
{
// 调用 unordered_multimap 类的 swap 成员函数
lhs.swap(rhs);
}
// 重载比较操作符 !=，模板特化，使得可以不写明完整类型定义直接比较两个 unordered_multimap 对象是否不相等
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
bool operator!=(const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
const unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs) {
return lhs != rhs; // 调用友元函数实现的比较逻辑
}
// 重载 mystl 的 swap 函数，模板特化，使得可以不写明完整类型定义直接交换两个 unordered_multimap 对象的内容
template <class Key, class T, class Hash, class KeyEqual>
void swap(unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& lhs,
unordered_multimap<Key, T, Hash, KeyEqual>& rhs) {
lhs.swap(rhs); // 调用 unordered_multimap 类的 swap 成员函数
}
} // namespace mystl 结束命名空间 mystl

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