std::unordered_map::extract 引用/指针失效

Question

针对新的C++17 std::unordered_map::extract函数，文档说明如下：

仅将节点提取出来不会使未删除元素的相对顺序发生变化，并且仅会使到被提取的元素的迭代器失效。提取元素后，对该元素的指针和引用仍然有效，但是在元素由节点句柄拥有时无法使用：如果将元素插入容器中，则可以再次使用。

当然，extract函数会使提取的元素所属的容器中的迭代器失效。但是文档关于引用和指针的描述很奇怪 - 它说这些保持有效，但不能使用直到重新插入（可能是另一个）容器中 - 在这种情况下，它们将保留其值（？）。

问题：我的用例是在提取元素后检查该元素，即进行一次erase-examine-discardForGood操作，只需进行一次哈希查找。 extract函数似乎非常适合这种情况，但文档表明我不能使用node_type来检查元素。请问我的理解是否正确？

- haelix

Answer 1

您可以理解为extract（和相应的insert）“神奇地”改变了受影响的映射元素的类型：当元素由地图拥有时，它具有类型std :: pair<const key_type，mapped_type>，但当元素由节点句柄拥有时，它具有类型std :: pair<key_type，mapped_type>（因此您可以更改键的值）。

因此，如果在元素由地图拥有时获取对元素的引用/指针，则在提取元素之后重新插入之前无法使用该引用/指针，否则会违反严格别名规则。

但是，在提取后获得的引用/指针是完全可以使用的。

- cpplearner

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很有见地，谢谢... 如果持有指向直接 value_type 的指针，您的评论是否适用？（而不是 pair<>）。 - haelix

Answer 2

是的，这就是文本所说的。

乍一看，这似乎是一个相当任意的限制，但我相信有一些良好的、神秘的原因。

话虽如此，句柄本身具有成员函数value()/key()/mapped()，可能对您有价值(!)。

节点句柄是一种移动类型，它拥有并提供对存储在节点中的元素（value_type）的访问，并提供对元素的键部分（key_type）和映射部分（mapped_type）的非const访问。(参考)

- Lightness Races in Orbit

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句子：该句柄本身具有成员函数。是的，我决定使用node_type::value()，但是我被文档搞糊涂了。我正在持有从映射中指向value_type的指针，据说在节点分离时不应解引用。现在，当节点仍然附加时，来自该指针的值要么等于&nodeHandle.value()，要么不等于...如果你明白我的意思的话。 - haelix

简而言之，当删除映射元素时，我需要清除其他数据结构中指向map::value_type的指针。我认为可以通过extract提取该节点并在这些结构中查找&nodeHandle.value()来安全地执行此操作。 - haelix

@haelix 哦，痛哉，只要“可用”意味着我所想的意思，那应该是可以工作的。 - Lightness Races in Orbit

汽车引擎下面发生了一些不正当的事情，将 pair<const Key, Value> 变成了 pair<Key, Value>（无需移动或复制）。这由实现来确保其有效性，但是这种魔法不保证可移植性。当类型转换时，语言律师们会变得非常兴奋。需要担心编译器优化、缓存失效以及其他问题。只要您比较指针而不解除引用已缓存的指针，我认为您就不会出错。 - Howard Hinnant

是的，就是那个。实际位置很不可能改变（为什么会改回去呢？），但涉及到的复杂性来自于C++不是一个裸机编程语言，而是一个具有复杂类型系统和诸如此类的抽象。有人可能会认为这本身就是一个巨大的抽象泄漏，但这就是当“用户空间”通过库实现时，可能成为语言特性的情况。至少我们得到了这个特性吧。 - Lightness Races in Orbit