使用std::type_index作为map的值

Question

我正在尝试创建一个 std::unordered_map，其中值是一个 std::type_index。以下代码片段可行：

std::unordered_map<std::type_index, int> workingMap;
workingMap[typeid(int)] = 1;
workingMap[typeid(char)] = 2;

但是这个程序并未运行，而是抛出了一个错误：

std::unordered_map<int, std::type_index> failingMap;
failingMap[1] = typeid(int);
failingMap[2] = typeid(char);

CS2512: 'std::type_index::type_index': 没有适当的默认构造函数可用。我不完全理解这个错误，这些示例中的构造函数有什么区别？是否可以创建一个映射表，其中typeid(..)是值而不是键？

- tversteeg

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通过执行failingMap[1]，如果在映射中未找到默认条目，则创建一个默认条目。例如，可以使用::try_emplace函数。 - Sopel

Answer 1

问题在于 operator[]，而不是 map 的实际使用。问题在于如果没有找到键，则 operator[] 会分配一个默认值并返回对该值的可修改引用，这在 std::type_index 中是不可能的。您可以使用 emplace、insert、try_emplace 或其他任何不需要默认构造函数的修改器。

- Alex Huszagh

Answer 2

当然，我们可以为type_info创建一个可空的包装器。

#include <typeindex>
#include <functional>
#include <unordered_map>
#include <cassert>


struct nullable_type_index
{
    constexpr nullable_type_index() : ptr_(nullptr) {}
    constexpr nullable_type_index(std::type_info const& ti) : ptr_(std::addressof(ti)) {}

    constexpr operator bool() const
    {
        return bool(ptr_);
    }

    // I have avoided implicit conversion, but it could probably work
    // without any surprises.
    std::type_info const& get_type_info() const {
        assert(ptr_);
        return *ptr_;
    }

    constexpr bool operator==(nullable_type_index const& other) const {
        return ptr_ && other.ptr_ 
        ? *ptr_ == *other.ptr_
        : ptr_ == other.ptr_;
    }

private:
    std::type_info const* ptr_;
};

std::size_t hash_value(const nullable_type_index& nti)
{
    return nti ? 0 : nti.get_type_info().hash_code();
}

bool operator==(nullable_type_index const& l, std::type_info const& r)
{
    return l == nullable_type_index(r);
}

bool operator==(std::type_info const& l, nullable_type_index const& r)
{
    return nullable_type_index(l) == r;
}

namespace std {

    template<>
    struct hash<nullable_type_index>
    {
        std::size_t operator()(nullable_type_index const& arg) const {
            return hash_value(arg);
        }
    };
}

int main()
{
    std::unordered_map<std::type_index, int> workingMap;
    workingMap[typeid(int)] = 1;
    workingMap[typeid(char)] = 2;    

    std::unordered_map<int, nullable_type_index> failingMap;
    failingMap[1] = typeid(int);
    failingMap[2] = typeid(char);
}

当然，现在我们有std::optional...

int main()
{
    std::unordered_map<std::type_index, int> workingMap;
    workingMap[typeid(int)] = 1;
    workingMap[typeid(char)] = 2;    

    std::unordered_map<int, std::optional<std::type_index>> failingMap;
    failingMap[1] = typeid(int);
    failingMap[2] = typeid(char);
}

- Richard Hodges

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这是一个关于 std::optional 的好答案，而且 C++11 的后移版本只需要一个头文件（还有一个适用于 C++03 的 Boost 版本）。我真的认为可空版本有些过度，因为已经存在很好的替代方案了。不过，回答得非常好。 - Alex Huszagh