std::map

在标头 `<map>` 定义
template< class Key, class T, class Compare = std::less<Key>, class Allocator = std::allocator<std::pair<const Key, T>> > class map;	(1)
namespace pmr { template< class Key, class T, class Compare = std::less<Key> > using map = std::map<Key, T, Compare, std::pmr::polymorphic_allocator<std::pair<const Key, T>>>; }	(2)	(C++17 起)

std::map 是一种有序关联容器，它包含具有唯一键的键值对。键之间以比较函数 Compare 排序。搜索、移除和插入操作拥有对数复杂度。map 通常实现为红黑树。

std::map 的迭代器以升序迭代各键，此升序由构造时所用的比较函数定义。就是说，给定

m，一个 std::map
it_l 和 it_r，m 的可解引用迭代器，且 it_l < it_r，

则 m.value_comp()(*it_l, *it_r) == true（使用默认比较函数时为从小到大排序）。

标准库使用比较 (Compare) 概念时，均用等价关系来确定唯一性。不精确地说，如果两个对象 a 与 b 相互比较均不小于对方：!comp(a, b) && !comp(b, a)，那么认为它们等价。

std::map 满足容器 (Container) 、知分配器容器 (AllocatorAwareContainer) 、关联容器 (AssociativeContainer) 和可逆容器 (ReversibleContainer) 的要求。

模板形参

成员类型

成员类型定义

key_type Key

mapped_type T

value_type std::pair<const Key, T>

size_type 无符号整数类型（通常是 std::size_t）

difference_type 有符号整数类型（通常是 std::ptrdiff_t）

key_compare Compare

allocator_type Allocator

reference value_type&

const_reference const value_type&

pointer

`Allocator::pointer`	(C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::pointer	(C++11 起)

const_pointer

`Allocator::const_pointer`	(C++11 前)
std::allocator_traits<Allocator>::const_pointer	(C++11 起)

iterator 指向 value_type 的老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator)

const_iterator 指向 const value_type 的老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator)

reverse_iterator std::reverse_iterator<iterator>

const_reverse_iterator std::reverse_iterator<const_iterator>

node_type(C++17 起) 表示容器节点的节点句柄特化

insert_return_type(C++17 起)

描述插入 node_type 结果的类型，下列类型的特化

template<class Iter, class NodeType>
struct /*未指定*/
{
Iter position;
bool inserted;
NodeType node;
};
以模板实参 iterator 和 node_type 实例化。

成员类

value_compare

比较 value_type 类型的对象
(类)

成员函数

(构造函数)	构造 `map` (公开成员函数)
(析构函数)	析构 `map` (公开成员函数)
operator=	将值赋给容器 (公开成员函数)
get_allocator	返回关联的分配器 (公开成员函数)
元素访问
at	带越界检查访问指定的元素 (公开成员函数)
operator[]	访问或插入指定的元素 (公开成员函数)
迭代器
begincbegin (C++11)	返回指向起始的迭代器 (公开成员函数)
endcend (C++11)	返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数)
rbegincrbegin (C++11)	返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数)
rendcrend (C++11)	返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数)
容量
empty	检查容器是否为空 (公开成员函数)
size	返回元素数 (公开成员函数)
max_size	返回可容纳的最大元素数 (公开成员函数)
修改器
clear	清除内容 (公开成员函数)
insert	插入元素或节点 (C++17 起) (公开成员函数)
insert_range (C++23)	插入一个元素范围 (公开成员函数)
insert_or_assign (C++17)	插入元素，或若键已存在则赋值给当前元素 (公开成员函数)
emplace (C++11)	原位构造元素 (公开成员函数)
emplace_hint (C++11)	使用提示原位构造元素 (公开成员函数)
try_emplace (C++17)	若键不存在则原位插入，若键存在则不做任何事 (公开成员函数)
erase	擦除元素 (公开成员函数)
swap	交换内容 (公开成员函数)
extract (C++17)	提取容器中的节点 (公开成员函数)
merge (C++17)	从另一容器合并节点 (公开成员函数)
查找
count	返回匹配特定键的元素数量 (公开成员函数)
find	寻找带有特定键的元素 (公开成员函数)
contains (C++20)	检查容器是否含有带特定键的元素 (公开成员函数)
equal_range	返回匹配特定键的元素范围 (公开成员函数)
lower_bound	返回指向首个不小于给定键的元素的迭代器 (公开成员函数)
upper_bound	返回指向首个大于给定键的元素的迭代器 (公开成员函数)
观察器
key_comp	返回用于比较键的函数 (公开成员函数)
value_comp	返回用于比较 `value_type` 类型的对象中的键的函数 (公开成员函数)

非成员函数

operator==operator!=operator<operator<=operator>operator>=operator<=> (C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20 中移除)(C++20)	按照字典顺序比较两个 `map` 的值 (函数模板)
std::swap(std::map)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase_if(std::map) (C++20)	擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板)

推导指引

(C++17 起)

注解

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
`__cpp_lib_containers_ranges`	202202L	(C++23)	容器的范围构造和插入

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <string_view>
 
void print_map(std::string_view comment, const std::map<std::string, int>& m)
{
    std::cout << comment;
    // 使用 C++17 设施进行遍历
    for (const auto& [key, value] : m)
        std::cout << '[' << key << "] = " << value << "; ";
 
// C++11 方案：
//  for (const auto& n : m)
//      std::cout << n.first << " = " << n.second << "; ";
//
// C++98 方案：
//  for (std::map<std::string, int>::const_iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++)
//      std::cout << it->first << " = " << it->second << "; ";
 
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    // 创建包含三对 (string, int) 的 map
    std::map<std::string, int> m{{"CPU", 10}, {"GPU", 15}, {"RAM", 20}};
 
    print_map("1) 初始 map：", m);
 
    m["CPU"] = 25; // 更新已经存在的值
    m["SSD"] = 30; // 插入新值
    print_map("2) 更新后的 map：", m);
 
    // 以不存在的键使用 operator[] 总是会执行插入操作
    std::cout << "3) m[UPS] = " << m["UPS"] << '\n';
    print_map("4) 更新后的 map：", m);
 
    m.erase("GPU");
    print_map("5) 移除后：", m);
 
    std::erase_if(m, [](const auto& pair){ return pair.second > 25; });
    print_map("6) 移除后：", m);
    std::cout << "7) m.size() = " << m.size() << '\n';
 
    m.clear();
    std::cout << std::boolalpha << "8) map 为空：" << m.empty() << '\n';
}

输出：

1) 初始 map：[CPU] = 10; [GPU] = 15; [RAM] = 20; 
2) 更新后的 map[CPU] = 25; [GPU] = 15; [RAM] = 20; [SSD] = 30; 
3) m[UPS] = 0
4) 更新后的 map[CPU] = 25; [GPU] = 15; [RAM] = 20; [SSD] = 30; [UPS] = 0; 
5) 移除后：[CPU] = 25; [RAM] = 20; [SSD] = 30; [UPS] = 0; 
6) 移除后：[CPU] = 25; [RAM] = 20; [UPS] = 0; 
7) m.size() = 3
8) map 为空：true

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 230	C++98	`Key` 不需要满足可复制构造 (CopyConstructible) （因此不保证能构造 `Key` 类型的键）	`Key` 也需要满足可复制构造 (CopyConstructible)
LWG 464	C++98	以键访问 const `map` 不方便	提供 `at` 函数

参阅

multimap	键值对的集合，按照键排序 (类模板)
unordered_map (C++11 起)	键值对的集合，按照键生成散列，键是唯一的 (类模板)
flat_map (C++23)	适配两个容器以提供按唯一键排序的键值对集合 (类模板)

编译器支持
自立实现与有宿主实现
语言
标准库
标准库标头
具名要求
功能特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
元编程库 (C++11)
诊断库
通用工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
并发支持库 (C++11)
技术规范
符号索引
外部库

序列
array (C++11)
vector
vector<bool>
inplace_vector (C++26)
deque
forward_list (C++11)
list
关联容器
set
multiset
map
multimap
无序关联容器
unordered_set (C++11)
unordered_multiset (C++11)
unordered_map (C++11)
unordered_multimap (C++11)
容器适配器
stack
queue
priority_queue
flat_set (C++23)
flat_multiset (C++23)
flat_map (C++23)
flat_multimap (C++23)
视图
span (C++20)
mdspan (C++23)
表格
迭代器失效
成员函数表格
非成员函数表格