如何在 C++ 中初始化私有静态 const 映射？

Question

我只需要字典或关联数组 string => int。

对于这种情况，有类型映射 C++。

但我只需要一张地图用于所有实例（-> static），并且该地图无法更改（-> const）；

我用 boost 库找到了这种方法，

 std::map<int, char> example = 
      boost::assign::map_list_of(1, 'a') (2, 'b') (3, 'c');

没有这个库还有其他解决方案吗？ 我已经尝试过类似的方法，但是地图初始化总是存在一些问题。

class myClass{
private:
    static map<int,int> create_map()
        {
          map<int,int> m;
          m[1] = 2;
          m[3] = 4;
          m[5] = 6;
          return m;
        }
    static map<int,int> myMap =  create_map();

};

Answer 1

C++11 标准引入了统一初始化，如果您的编译器支持的话，这会变得更加简单：

//myClass.hpp
class myClass {
  private:
    static const map<int,int> myMap;
};

//myClass.cpp
const map<int,int> myClass::myMap = {
   {1, 2},
   {3, 4},
   {5, 6}
};

另请参阅 此部分来自 Professional C++，位于 unordered_maps 上。

Answer 2

#include <map>
using namespace std;

struct A{
    static map<int,int> create_map()
        {
          map<int,int> m;
          m[1] = 2;
          m[3] = 4;
          m[5] = 6;
          return m;
        }
    static const map<int,int> myMap;

};

const map<int,int> A:: myMap =  A::create_map();

int main() {
}

Answer 3

如果您发现 boost::assign::map_list_of 很有用，但由于某种原因无法使用它，您可以编写你自己的：

template<class K, class V>
struct map_list_of_type {
  typedef std::map<K, V> Map;
  Map data;
  map_list_of_type(K k, V v) { data[k] = v; }
  map_list_of_type& operator()(K k, V v) { data[k] = v; return *this; }
  operator Map const&() const { return data; }
};
template<class K, class V>
map_list_of_type<K, V> my_map_list_of(K k, V v) {
  return map_list_of_type<K, V>(k, v);
}

int main() {
  std::map<int, char> example = 
    my_map_list_of(1, 'a') (2, 'b') (3, 'c');
  cout << example << '\n';
}

了解这些东西是如何工作的很有用，特别是当它们很短时，但在这种情况下我会使用一个函数：

a.hpp

struct A {
  static map<int, int> const m;
};

a.cpp

namespace {
map<int,int> create_map() {
  map<int, int> m;
  m[1] = 2; // etc.
  return m;
}
}

map<int, int> const A::m = create_map();

Answer 4

无需 C++11 即可正常工作

class MyClass {
    typedef std::map<std::string, int> MyMap;
    
    struct T {
        const char* Name;
        int Num;
    
        operator MyMap::value_type() const {
            return std::pair<std::string, int>(Name, Num);
        }
    };

    static const T MapPairs[];
    static const MyMap TheMap;
};

const MyClass::T MyClass::MapPairs[] = {
    { "Jan", 1 }, { "Feb", 2 }, { "Mar", 3 }
};

const MyClass::MyMap MyClass::TheMap(MapPairs, MapPairs + 3);

Answer 5

如果映射仅包含编译时已知的条目并且映射的键是整数，那么您根本不需要使用映射。

char get_value(int key)
{
    switch (key)
    {
        case 1:
            return 'a';
        case 2:
            return 'b';
        case 3:
            return 'c';
        default:
            // Do whatever is appropriate when the key is not valid
    }
}

Answer 6

解决问题的另一种方法：

struct A {
    static const map<int, string> * singleton_map() {
        static map<int, string>* m = NULL;
        if (!m) {
            m = new map<int, string>;
            m[42] = "42"
            // ... other initializations
        }
        return m;
    }

    // rest of the class
}

这更有效，因为没有从堆栈到堆的单一类型复制（包括所有元素的构造函数、析构函数）。这是否重要取决于您的用例。和弦没关系！ （但你可能会也可能不会发现这个版本“更干净”）

Answer 7

您可以尝试以下操作：

MyClass.h

class MyClass {
private:
    static const std::map<key, value> m_myMap; 
    static const std::map<key, value> createMyStaticConstantMap();
public:
    static std::map<key, value> getMyConstantStaticMap( return m_myMap );
}; //MyClass

MyClass.cpp

#include "MyClass.h"

const std::map<key, value> MyClass::m_myMap = MyClass::createMyStaticConstantMap();

const std::map<key, value> MyClass::createMyStaticConstantMap() {
    std::map<key, value> mMap;
    mMap.insert( std::make_pair( key1, value1 ) );
    mMap.insert( std::make_pair( key2, value2 ) );
    // ....
    mMap.insert( std::make_pair( lastKey, lastValue ) ); 
    return mMap;
} // createMyStaticConstantMap

通过此实现，您的类常量静态映射是私有成员，并且可以使用公共 get 方法被其他类访问。否则
由于它是常量且无法更改，因此您可以删除公共 get 方法
并将映射变量移动到类的公共部分。然而，如果需要继承和/或多态性，我会将 createMap 方法保留为私有或受保护。以下是一些使用示例。

 std::map<key,value> m1 = MyClass::getMyMap();
 // then do work on m1 or
 unsigned index = some predetermined value
 MyClass::getMyMap().at( index ); // As long as index is valid this will 
 // retun map.second or map->second value so if in this case key is an
 // unsigned and value is a std::string then you could do
 std::cout << std::string( MyClass::getMyMap().at( some index that exists in map ) ); 
// and it will print out to the console the string locted in the map at this index. 
//You can do this before any class object is instantiated or declared. 

 //If you are using a pointer to your class such as:
 std::shared_ptr<MyClass> || std::unique_ptr<MyClass>
 // Then it would look like this:
 pMyClass->getMyMap().at( index ); // And Will do the same as above
 // Even if you have not yet called the std pointer's reset method on
 // this class object. 

 // This will only work on static methods only, and all data in static methods must be available first.

我编辑了我原来的帖子，我发布的原始代码没有任何问题，它编译、构建和运行正确，只是
我作为答案提出的第一个版本是地图被声明为公共的，并且地图是常量但不是静态的。

Answer 8

如果您使用的编译器仍然不支持通用初始化，或者您对使用 Boost 有保留，另一种可能的替代方案如下

std::map<int, int> m = [] () {
    std::pair<int,int> _m[] = {
        std::make_pair(1 , sizeof(2)),
        std::make_pair(3 , sizeof(4)),
        std::make_pair(5 , sizeof(6))};
    std::map<int, int> m;
    for (auto data: _m)
    {
        m[data.first] = data.second;
    }
    return m;
}();

Answer 9

您可以使用单例模式来实现此目的。

// The static pointer is initialized exactly once which ensures that 
// there is exactly one copy of the map in the program, it will be 
// initialized prior to the first access, and it will not be destroyed 
// while the program is running.
class myClass {
  private:
  static std::map<int,int> myMap() {
    static const auto* myMap = new std::map<int,int> {
      {1, 2},
      {3, 4},
      {5, 6}
    };
    return *myMap;
  }
}

然后你可以像这样使用你的地图

int x = myMap()[i] //where i is a key in the map

Answer 10

函数调用不能出现在常量表达式中。

试试这个：（只是一个例子）

#include <map>
#include <iostream>

using std::map;
using std::cout;

class myClass{
 public:
 static map<int,int> create_map()
    {
      map<int,int> m;
      m[1] = 2;
      m[3] = 4;
      m[5] = 6;
      return m;
    }
 const static map<int,int> myMap;

};
const map<int,int>myClass::myMap =  create_map();

int main(){

   map<int,int> t=myClass::create_map();
   std::cout<<t[1]; //prints 2
}

Answer 11

我经常使用这种模式，并建议您也使用它：

class MyMap : public std::map<int, int>
{
public:
    MyMap()
    {
        //either
        insert(make_pair(1, 2));
        insert(make_pair(3, 4));
        insert(make_pair(5, 6));
        //or
        (*this)[1] = 2;
        (*this)[3] = 4;
        (*this)[5] = 6;
    }
} const static my_map;

当然它的可读性不是很好，但如果没有其他库，我们可以做到最好。
此外，不会有任何冗余操作，例如像您的尝试那样从一张地图复制到另一张地图。

这在函数内部更有用：
而不是：

void foo()
{
   static bool initComplete = false;
   static Map map;
   if (!initComplete)
   {
      initComplete = true;
      map= ...;
   }
}

使用以下内容：

void bar()
{
    struct MyMap : Map
    {
      MyMap()
      {
         ...
      }
    } static mymap;
}

不仅您不再需要在这里处理布尔变量，而且如果已经调用了函数内静态变量的初始值设定项，您将不会检查隐藏的全局变量。