C++: 使用异构查找来提高性能

关联容器将元素与键相关联。插入或从容器中查找元素需要等效键。通常，容器要求键是特定类型的，这会导致调用站点的效率低下，需要在接近等效的类型（如 std::string 和 absl::string_view）之间进行转换。

为了避免这种不必要的工作，一些容器提供了异构查找。此功能允许调用者传递任何类型的键（只要用户指定的比较器函子支持它们）。有关 STL 容器中此功能的示例，请参见 std::find。

使用异构查找来提高性能

使用异构查找的一个常见原因是性能。我们可以构造 key_type，但这样做需要我们宁愿避免的非平凡工作。例如：

std::map m = ...;
absl::string_view some_key = ...;
// Construct a temporary `std::string` to do the query.
// The allocation + copy + deallocation might dominate the find() call.
auto it = m.find(std::string(some_key));

Instead, we can use a transparent comparator like so:

struct StringCmp {
  using is_transparent = void;
  bool operator()(absl::string_view a, absl::string_view b) const {
    return a < b;
  }
};


std::map m = ...;
absl::string_view some_key = ...;
// The comparator `StringCmp` will accept any type that is implicitly
// convertible to `absl::string_view` and says so by declaring the
// `is_transparent` tag.
// We can pass `some_key` to `find()` without converting it first to
// `std::string`. In this case, that avoids the unnecessary memory allocation
// required to construct the `std::string` instance.
auto it = m.find(some_key);

STL 容器支持和替代方案

有序容器 (std::{map,set,multimap,multiset}) 从 C++14 开始支持异构查找。从 C++17 开始，无序容器仍然不支持它。有添加此功能的建议，但尚未被接受。

GTL 容器支持

在 gtl/absl 中支持异构查找的容器包括：

go/btree：btree 容器 absl::btree_{set,map,multiset,multimap}。它们隐含地支持对具有常见比较器的类字符串键的异构查找，例如 std::less 其中 T 是 {std::string, absl::string_view, absl::Cord} 之一（对于 std::greater ）。所有其他密钥类型都需要用户明确选择加入。

go/swisstable：无序容器 absl::{flat,node}_hash_{set,map}。它们要求哈希函数和相等函数都被标记为透明的。出于性能原因，swisstable 隐式支持字符串键表的异构查找。所有其他密钥类型都需要用户明确选择加入。

扁平有序容器 gtl::flat_{set,map,multiset,multimap}。

gtl::LockFreeHash{Set,Map}。

本文那个题目的答案是 None of the above: this code is correct and efficient.

编辑：黄飞