【C++ STL 模板类】pair 键值对

• C++ STL 标准库提供了 pair 类模板，专门用来将 2 个普通元素 first 和 second（可以是 C++ 基本数据类型、结构体、类自定的类型）创建成一个新元素<first, second>。
• 头文件 <utility>

【 1. pair 对象的创建 】

• 默认构造函数：空的 pair对象。

// 1. 默认构造函数，即创建空的 pair 对象
pair <DataType1, DataType2> pair1;

• 赋值构造函数：传入参数赋值。

// 2. 直接使用 2 个元素初始化成 pair 对象
pair <DataType1, DataType2> pair2(DataType1_Value, DataType2_Value);

• 拷贝构造函数：利用已有对象赋值。

// 3. 拷贝构造函数：即借助另一个 pair 对象，创建新的 pair 对象
pair <DataType1, DataType2> pair3(pair2);

• 移动构造函数（C++ 11 标准新增）
  在创建 pair4 对象时，调用了 make_pair() 函数 ，它也是 <utility> 头文件提供的，其功能是 生成一个 pair 对象。因此，当我们将 make_pair() 函数的返回值（是一个临时对象，这个临时对象是右值，意味着它是一个临时存在的、不可修改的对象）作为参数传递给 pair() 构造函数时，其调用的是移动构造函数，而不是拷贝构造函数。

// 4. 移动构造函数
pair <DataType1, DataType2> pair4 (make_pair(DataType1_Value, DataType2_Value));
//或：
pair <DataType1, DataType2> pair4 = make_pair(DataType1_Value, DataType2_Value);

• 右值引用构造函数（C++11 标准新增）

// 5. 使用右值引用参数，创建 pair 对象
pair <DataType1, DataType2> pair5(DataType1(DataType1_Value), DataType2(DataType2_Value));

• 不常用的构造函数（C++11 标准新增）

// 6. (不常用)
pair (piecewise_construct_t pwc, tuple<Args1...> first_args, tuple<Args2...> second_args);

• 实例

#include <iostream>
//#include <utility>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    // 调用构造函数 1，也就是默认构造函数
    pair <string, int> pair1;

    // 调用第 2 种构造函数
    pair <string, string> pair2("baidu", "http://www.baidu.com");
    
    // 调用拷贝构造函数
    pair <string, string> pair3(pair2);
    
    //调用移动构造函数
    pair <string, string> pair4(make_pair("baidu", "http://www.baidu.com"));
//或：
// pair <string, string> pair4 = make_pair("baidu", "http://www.baidu.com");
    
    // 调用第 5 种构造函数
    pair <string, string> pair5(string("baidu"), string("http://www.baidu.com"));

    cout << "pair1: " << pair1.first << " " << pair1.second << endl;
    cout << "pair2: " << pair2.first << " " << pair2.second << endl;
    cout << "pair3: " << pair3.first << " " << pair3.second << endl;
    cout << "pair4: " << pair4.first << " " << pair4.second << endl;
    cout << "pair5: " << pair5.first << " " << pair5.second << endl;
    return 0;
}

【 2. pair 对象的赋值 】

• 手动为 pair 对象赋值

pair1.first = "baidu";
pair1.second = 34;

【 3. pair 对象的比较 】

• 注意：对于 进行比较的 2 个 pair 对象，其对应的键和值的类型必须相同，否则将没有可比性 同时 编译器提示没有相匹配的运算符，即找不到合适的重载运算符。
• <utility> 头文件中除了提供创建 pair 对象的方法之外，还为 pair 对象重载了 <、<=、>、>=、==、!= 这 6 种运算符 ，其运算规则是：对于进行比较的 2 个 pair 对象，先比较 pair.first 元素的大小，如果相等则继续比较 pair.second 元素的大小 。
• 实例

#include <iostream>
#include <utility>      // pair
#include <string>       // string
using namespace std;
int main() {
    pair <string, int> pair1("STL教程", 20);
    pair <string, int> pair2("C++教程", 20);
    pair <string, int> pair3("C++教程", 30);
    //pair1和pair2的key不同，value相同
    if (pair1 != pair2) {
        cout << "pair != pair2" << endl;
    }
    //pair2和pair3的key相同，value不同
    if (pair2 != pair3) {
        cout << "pair2 != pair3" << endl;
    }
    return 0;
}

【 4. pair对象成员的互换】

• pair类模板还提供有一个 swap() 成员函数 ，能够 互换 2 个 pair 对象的键值对，其操作成功的 前提是这 2 个 pair 对象的键和值的类型要相同。
• 实例

#include <iostream>
#include <utility>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    pair <string, int> pair1("pair", 10);                   
    pair <string, int> pair2("pair2", 20);
    
    //交换 pair1 和 pair2 的键值对
    pair1.swap(pair2);
    cout << "pair1: " << pair1.first << " " << pair1.second << endl;
    cout << "pair2: " << pair2.first << " " << pair2.second << endl;
    return 0;
}