有什么理由不扩展 std::set 来添加下标运算符吗？

Question

我正在使用 std::set 来存储 class 的唯一实例。 std::set 没有重载的下标运算符，所以你不能做 set[0] 例如。

我找到了一个方法：

auto myClass = *std::next(set.begin(), index);

但是，我发现一遍又一遍地复制该代码很单调。所以我决定扩展 std::set (class sset) 并重载其中的下标运算符会更方便。

template <class T>

class sset: public std::set<T>
{
public:
    T operator[](const uint32_t i) const
    {
        if(i <= (this->size()-1))
            return *std::next(this->begin(), i);
        else
            throw std::out_of_range("Index is out of range");
    }
};

int main()
{
    auto myClass = set[0]; //works and no exception thrown

    return 0;
}

我实现了预期的行为，但我突然想到标准不包含下标运算符一定是有原因的。当然不仅仅是懒惰。

这样做有什么先见之明的缺点或未来可能出现的问题吗？

Answer 1

索引不应超过对数时间，这是预期的。该索引是（至少）线性时间。那是非常低效的。如果您运行通过一组中的所有项目，使用该索引，您将获得二次总时间。这是不这样做的好理由。

对于显示的代码，请注意

if(i <= (this->size()-1)

不能很好地处理尺寸 0。在这种情况下，您将获得无符号环绕，因此条件为 true。然后取消引用结束迭代器是未定义的行为。

Answer 2

std::set 通常没有访问第 n 个元素的有效方法。您使用的方法将从集合的开头开始，一次推进一个元素，直到到达第 n 个。这对于大集合来说会很慢。

如果你需要它，那就一定要去做，但要注意效率低下。

Answer 3

除了已经提到的效率问题外，std::set（与大多数其他标准容器一样）并不是为了继承而设计的——尤其是，它不提供虚拟析构函数，所以下面是必然的失败：

std::set<MyType>* s = new sset<MyType>();
delete s;

当然，以这种方式创建集应该没有什么理由，但问题仍然存在...

如果您真的，真的需要第n个元素并且不想一直重写您的示例代码，我宁愿有一个单独的函数因为比（至少）有问题的继承：

template <typename T>
T& at(std::set<T>& s, size_t index)
{
    if(i < s.size())
        return *std::next(s.begin(), index);
    throw std::out_of_range("index is out of range");
}
template <typename T>
T const& at(std::set<T> const& s, size_t index)
{
    if(i < s.size())
        return *std::next(s.begin(), index);
    throw std::out_of_range("index is out of range");
}

永远不要在从 0 到 size 的 for 循环中使用它，而是使用迭代器，或者最好使用基于范围的循环（实际上映射到使用迭代器的循环）。

有什么理由不扩展 std::set 来添加下标运算符吗？

Are there any reasons not to extend std::set to add a subscript operator?

c++

class

c++11

stdset

extending-classes