std::set

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

std::set 是一种关联容器，含有 Key 类型对象的已排序集。用比较函数比较 (Compare) 进行排序。搜索、移除和插入拥有对数复杂度。set 通常以红黑树实现。

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

std::set 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

value_type Key

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

value_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 的常老式双向迭代器 (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。

成员函数

(构造函数)	构造 `set` (公开成员函数)
(析构函数)	析构 `set` (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)
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)
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)
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 `set` 的值 (函数模板)
std::swap(std::set)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase_if(std::set) (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

成员类型 iterator 与 const_iterator 可能是同一类型的别名。这表明以这两个类型为形参类型的一对函数重载可能违背单一定义规则。因为 iterator 可转换到 const_iterator，所以可以改成只提供一个以 const_iterator 为形参类型的函数。

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 <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <set>
#include <string_view>
 
template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const std::set<T>& set)
{
    if (set.empty())
        return out << "{}";
    out << "{ " << *set.begin();
    std::for_each(std::next(set.begin()), set.end(), [&out](const T& element)
    {
        out << ", " << element;
    });
    return out << " }";
}
 
int main()
{
    std::set<int> set{1, 5, 3};
    std::cout << set << '\n';
 
    set.insert(2);
    std::cout << set << '\n';
 
    set.erase(1);
    std::cout << set << "\n\n";
 
    std::set<int> keys{3, 4};
    for (int key : keys)
    {
        if (set.contains(key))
            std::cout << set << " 包含 " << key << '\n';
        else
            std::cout << set << " 不包含 " << key << '\n';
    }
    std::cout << '\n';
 
    std::string_view word = "element";
    std::set<char> characters(word.begin(), word.end());
    std::cout << std::quoted(word) << " 中有 " << characters.size() << " 个唯一字符:\n"
              << characters << '\n';
}

输出：

{ 1, 3, 5 }
{ 1, 2, 3, 5 }
{ 2, 3, 5 }
 
{ 2, 3, 5 } 包含 3
{ 2, 3, 5 } 不包含 4
 
"element" 中有 5 个唯一字符：
{ e, l, m, n, t }

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 103	C++98	允许通过迭代器修改键	使迭代器为常迭代器
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)

参阅

multiset	键的集合，按照键排序 (类模板)
unordered_set (C++11 起)	唯一键的集合，按照键生成散列 (类模板)
flat_set (C++23)	调整容器以提供按键排序的唯一键集合 (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