与foreach在地图上的意外副本

Question

我试图循环地图的条目,我得到意想不到的副本.这是程序:

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>

struct X
{
    X()
    {
        std::cout << "default constructor\n";
    }

    X(const X&)
    {
        std::cout << "copy constructor\n";
    }
};

int main()
{
    std::map<int, X> numbers = {{1, X()}, {2, X()}, {3, X()}};
    std::cout << "STARTING LOOP\n";
    for (const std::pair<int, X>& p : numbers)
    {
    }
    std::cout << "ENDING LOOP\n";
}

这是输出:

default constructor
copy constructor
default constructor
copy constructor
default constructor
copy constructor
copy constructor
copy constructor
copy constructor
STARTING LOOP
copy constructor
copy constructor
copy constructor
ENDING LOOP

为什么我在循环中得到三个副本？如果我使用类型推断,副本将消失:

for (auto&& p : numbers)
{
}

这里发生了什么？

Answer 1

值的类型map<K,V>是pair<const K,V>; 所以你的循环需要转换pair<const int,X>为pair<int,X>,复制键和值,以提供对该类型的引用.

使用正确的类型(显式指定或推断auto)将删除副本.

Answer 2

在value_type在std::map<K, V>是不是 std::pair<K, V>，而是std::pair<K const, V>。也就是说，您不能更改元素的关键组成部分。如果编译器发现的请求得到一个std::pair<K, V> const&从std::pair<K const, K> const&它使用的转换构造std::pair<...>，并创建一个合适的临时。

我建议value_type改用以避免任何差异：

for (std::map<int, X>::value_type const& p: numbers)
    ...

或者，您可以推导类型：

for (auto const& p: number)
    ...