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C++ STL set insert()方法详解

通过前面的学习,我们已经学会如何创建一个 set 容器。在此基础上,如果想向 set 容器中继续添加元素,可以借助 set 类模板提供的 insert() 方法。

为满足不同场景的需要,C++ 11 标准的 set 类模板中提供了多种不同语法格式的 insert() 成员方法,它们各自的功能和用法如下所示。

1) 只要给定目标元素的值,insert() 方法即可将该元素添加到 set 容器中,其语法格式如下:

//普通引用方式传参
pair<iterator,bool> insert (const value_type& val);
//右值引用方式传参
pair<iterator,bool> insert (value_type&& val);

其中,val 表示要添加的新元素,该方法的返回值为 pair 类型。

以上 2 种格式的区别仅在于传递参数的方式不同,即第一种采用普通引用的方式传参,而第二种采用右值引用的方式传参。右值引用为 C++ 11 新添加的一种引用方式,可阅读《C++ 右值引用》一文做详细了解。

可以看到,以上 2 种语法格式的 insert() 方法,返回的都是 pair 类型的值,其包含 2 个数据,一个迭代器和一个 bool 值:
  • 当向 set 容器添加元素成功时,该迭代器指向 set 容器新添加的元素,bool 类型的值为 true;
  • 如果添加失败,即证明原 set 容器中已存有相同的元素,此时返回的迭代器就指向容器中相同的此元素,同时 bool 类型的值为 false。

举个例子:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化set容器
    std::set<std::string> myset;
    //准备接受 insert() 的返回值
    pair<set<string>::iterator, bool> retpair;
    //采用普通引用传值方式
    string str = "http://c.biancheng.net/stl/";
    retpair = myset.insert(str);
    cout << "iter->" << *(retpair.first) << " " << "bool = " << retpair.second << endl;
    //采用右值引用传值方式
    retpair = myset.insert("http://c.biancheng.net/python/");
    cout << "iter->" << *(retpair.first) << " " << "bool = " << retpair.second << endl;
    return 0;
}
程序执行结果为:

iter->http://c.biancheng.net/stl/ bool = 1
iter->http://c.biancheng.net/python/ bool = 1

通过观察输出结果不难看出,程序中两次借助 insert() 方法向 set 容器中添加元素,都成功了。

2) insert() 还可以指定将新元素插入到 set 容器中的具体位置,其语法格式如下:

//以普通引用的方式传递 val 值
iterator insert (const_iterator position, const value_type& val);
//以右值引用的方式传递 val 值
iterator insert (const_iterator position, value_type&& val);

以上 2 种语法格式中,insert() 函数的返回值为迭代器:
  • 当向 set 容器添加元素成功时,该迭代器指向容器中新添加的元素;
  • 当添加失败时,证明原 set 容器中已有相同的元素,该迭代器就指向 set 容器中相同的这个元素。

举个例子:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化set容器
    std::set<std::string> myset;
    //准备接受 insert() 的返回值
    set<string>::iterator iter;

    //采用普通引用传值方式
    string str = "http://c.biancheng.net/stl/";
    iter = myset.insert(myset.begin(),str);
    cout << "myset size =" << myset.size() << endl;

    //采用右值引用传值方式
    iter = myset.insert(myset.end(),"http://c.biancheng.net/python/");
    cout << "myset size =" << myset.size() << endl;
    return 0;
}
程序执行结果为:

myset size =1
myset size =2

注意,使用 insert() 方法将目标元素插入到 set 容器指定位置后,如果该元素破坏了容器内部的有序状态,set 容器还会自行对新元素的位置做进一步调整。也就是说,insert() 方法中指定新元素插入的位置,并不一定就是该元素最终所处的位置。


3) insert() 方法支持向当前 set 容器中插入其它 set 容器指定区域内的所有元素,只要这 2 个 set 容器存储的元素类型相同即可。

insert() 方法的语法格式如下:

template <class InputIterator>
  void insert (InputIterator first, InputIterator last);

其中 first 和 last 都是迭代器,它们的组合 [first,last) 可以表示另一 set 容器中的一块区域,该区域包括 first 迭代器指向的元素,但不包含 last 迭代器指向的元素。

举个例子:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化set容器
    std::set<std::string> myset{ "http://c.biancheng.net/stl/",
                                "http://c.biancheng.net/python/",
                                "http://c.biancheng.net/java/" };
    //创建一个同类型的空 set 容器
    std::set<std::string> otherset;
    //利用 myset 初始化 otherset
    otherset.insert(++myset.begin(), myset.end());
    //输出 otherset 容器中的元素
    for (auto iter = otherset.begin(); iter != otherset.end(); ++iter) {
        cout << *iter << endl;
    }
    return 0;
}
程序执行结果为:

http://c.biancheng.net/python/
http://c.biancheng.net/stl/

注意,程序第 15 行在初始化 otherset 容器时,选取的是 myset 容器中从第 2 个元素开始(包括此元素)直到容器末尾范围内的所有元素,所以程序输出结果中只有 2 个字符串。

4) 采用如下格式的 insert() 方法,可实现一次向 set 容器中添加多个元素:

void insert ( {E1, E2,...,En} );

其中,Ei 表示新添加的元素。

举个例子:
#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化set容器
    std::set<std::string> myset;
    //向 myset 中添加多个元素
    myset.insert({ "http://c.biancheng.net/stl/",
        "http://c.biancheng.net/python/",
        "http://c.biancheng.net/java/" });

    for (auto iter = myset.begin(); iter != myset.end(); ++iter) {
        cout << *iter << endl;
    }
    return 0;
}
程序执行结果为:

http://c.biancheng.net/java/
http://c.biancheng.net/python/
http://c.biancheng.net/stl/

以上的讲解,即为 set 类模板中 insert() 成员方法的全部用法。指的一提的是,C++ 11 标准的 set 类模板中,还提供有另外 2 个成员方法,分别为 implace() 和 implace_hint() 方法,借助它们不但能实现向 set 容器添加新元素的功能,其实现效率也比 insert() 成员方法更高。

有关 set 类模板中 implace() 和 implace_hint() 方法的用法,后续章节会做详细介绍。

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