0

0

C++中的std::flat_map(C++23)是什么?(如何利用连续内存优化map性能)

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-02-12 18:39:51

|

485人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::flat_map是c++23新增的容器,底层用有序vector存储键值对,内存连续、无指针跳转;与std::map相比,查找更快(缓存友好)、内存更小,但插入/删除为o(n),仅适用于读多写少场景。

c++中的std::flat_map(c++23)是什么?(如何利用连续内存优化map性能)

std::flat_map 是什么,和 std::map 有啥本质区别

它不是 std::map 的加速版,而是完全不同的容器:底层用 std::vector 存键值对,保持按键有序,所有数据连续存放。这意味着没有指针跳转、没有堆上独立节点分配,但插入/删除代价变高。

适用场景很具体:读多写少,尤其是频繁遍历、查找、二分搜索,且数据量不大(几百到几千元素较理想)。不适合高频增删的场景。

  • std::map 查找是 O(log n),但每次比较都可能触发缓存不命中;std::flat_map 同样是 O(log n),但比较时数据大概率已在 L1/L2 缓存里
  • 内存占用通常更小——没红黑树节点指针(每个节点省 16 字节左右),也没 allocator 开销
  • 不支持原位修改 key:改 key 会破坏有序性,必须先 eraseinsert

怎么初始化和插入数据,哪些操作会悄悄“重排”

构造本身不排序,除非你用带比较器的初始化列表或范围构造函数。最常见踩坑:直接 push_back 乱序数据,后续查找就失效。

安全做法只有两种:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 用已排序的范围构造:std::flat_map<int std::string> fm(sorted_vec.begin(), sorted_vec.end())</int>
  • 先用 std::vector 收集,再调 fm.assign(vec.begin(), vec.end()) —— 这会自动排序并覆盖

insert()emplace() 都会维持有序,但内部要 memmove 后续元素,平均 O(n);erase(iterator) 同理。别在循环里反复 insert 小数据——先攒 vector,最后 assign 一次。

PpcyAI
PpcyAI

泡泡次元AI-游戏美术AI创作平台,低门槛上手,高度可控,让你的创意秒速落地

下载

查找快在哪?为什么 lower_bound 比 find 更常用

因为底层是 vector,find() 是线性扫描(O(n)),而 lower_bound() 利用有序性做二分(O(log n)),且返回的是迭代器,可直接用于 equal_range 或判断存在性。

典型误用:if (fm.find(k) != fm.end()) —— 效率低还冗余。正确姿势:

  • 只查是否存在:auto it = fm.lower_bound(k); if (it != fm.end() && it->first == k)
  • 想取值且确保存在:fm.at(k)(抛异常)或 fm[k](会插入默认值,慎用!)
  • equal_range(k) 返回 pair,适合处理重复 key(虽然 flat_map 不允许重复,但接口保留)

注意:operator[] 会触发插入,如果 key 不存在,它会在 vector 中找位置插入 {k, T{}} —— 这个隐式插入成本很高,且可能破坏你对“只读”的预期。

C++23 要求和实际编译器支持现状

它确实是 C++23 标准新增,但 GCC 13+、Clang 15+ 才开始提供完整实现;MSVC 2022 17.5+ 也支持,但早期版本仅实验性支持(需定义 _HAS_CXX23 且不稳定)。

如果你用的是较老工具链,别硬切——可用 boost::container::flat_map 替代(行为几乎一致,头文件即用)。

另外:它不支持自定义 Allocator(标准规定必须用 std::allocator),所以没法把它放进共享内存或 arena 分配器里——这点容易被忽略,尤其在嵌入式或高性能服务中。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

806

2023.08.22

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1393

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

319

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2209

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

36

2026.01.19

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

410

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

587

2023.08.10

golang map内存释放
golang map内存释放

本专题整合了golang map内存相关教程,阅读专题下面的文章了解更多相关内容。

75

2025.09.05

c语言 数据类型
c语言 数据类型

本专题整合了c语言数据类型相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

4

2026.02.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.3万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.7万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 17.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号