C-STL-容器详解pair-学习
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【C++ STL】 容器详解：pair 学习
在 C++ STL（标准模板库）中，
pair
是一个
简单的键值对数据结构
，用于存储
两个相关联的值
，将两个值组合成一个单元，可以是相同或不同类型。它常用于
返回多个值、存储映射关系、排序
等场景。
1. pair 的基本特点
- 存储两个值 ，可以是不同类型。
- 支持比较运算 （按 第一个元素 比较，若相同则比较第二个元素）。
- 适用于存储键值对或返回多个值 。
2. pair 的基本用法
2.1 pair 的定义与初始化
// 默认构造函数
pair<int, string> p1;
// 带参数的构造函数
pair<int, string> p2(10, "Hello");
// 使用make_pair函数
auto p3 = make_pair(20, "World");
//auto 自动识别类型pair<int, string>
#include <iostream>
#include <utility> // 包含 pair
using namespace std;
int main() {
pair<int, string> p1(1, "Apple");
pair<int, string> p2 = {2, "Banana"};
cout << "p1: (" << p1.first << ", " << p1.second << ")\n";
scout << "p2: (" << p2.first << ", " << p2.second << ")\n";
return 0;
}输出：
p1: (1, Apple)
p2: (2, Banana)pair的内部实现
pair
的实现非常简单，它是一个结构体模板，包含两个公有成员
first
和
second
。以下是
pair
的简化实现：
template <class T1, class T2>
struct pair {
T1 first;
T2 second;
// 默认构造函数
pair() : first(T1()), second(T2()) {}
// 带参数的构造函数
pair(const T1& x, const T2& y) : first(x), second(y) {}
// 拷贝构造函数
template <class U1, class U2>
pair(const pair<U1, U2>& p) : first(p.first), second(p.second) {}
};2.2 访问 pair 的元素
pair
的
成员
first
和
second
可以直接访问
cout << p1.first << " " << p1.second << endl;2.3 使用 make_pair() 进行初始化
pair<int, double> p = make_pair(10, 3.14);3. pair 在 STL 容器中的应用
3.1 pair 作为 map 的元素
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main() {
map<int, string> mp;
mp.insert(pair<int, string>(1, "One"));
mp.insert(make_pair(2, "Two"));
for (auto &p : mp) {
cout << p.first << ": " << p.second << endl;
}
return 0;
}3.2 pair 作为 vector 的元素
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<pair<int, string>> v;
v.push_back({1, "Alice"});
v.push_back({2, "Bob"});
for (auto &p : v) {
cout << p.first << " " << p.second << endl;
}
return 0;
}3.3 返回多个值
当函数需要返回多个值时，可以使用
pair
。例如，一个函数可以返回一个
pair
，其中包含计算结果和状态信息。
#include <iostream>
#include <utility>
using namespace std;
pair<int, bool> divide(int a, int b) {
if (b == 0) {
return make_pair(0, false); // 返回错误状态
}
return make_pair(a / b, true); // 返回结果和成功状态
}
int main() {
auto result = divide(10, 2);
if (result.second) {
cout << "Result: " << result.first << endl;
} else {
cout << "Error: Division by zero" << endl;
}
return 0;
}输出：
Result: 53.4 作为容器元素
pair
可以作为容器的元素，例如
vector<pair<int, int>>
，用于存储一组相关联的值。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <utility>
using namespace std;
int main() {
vector<pair<int, int>> vec;
vec.push_back(make_pair(1, 10));
vec.push_back(make_pair(2, 20));
for (const auto& p : vec) {
cout << "First: " << p.first << ", Second: " << p.second << endl;
}
return 0;
}
//First: 1, Second: 10
//First: 2, Second: 20
4. pair 的比较规则
pair
按
字典序
进行比较：
pair
支持比较操作（
==
,
!=
,
<
,
<=
,
>
,
>=
）。
- 先比较
first，小者优先。 - 若
first相等，则比较second。
示例：
pair<int, int> a = {1, 5};
pair<int, int> b = {1, 3};
if (a > b) {
cout << "a 更大" << endl;
} else {
cout << "b 更大" << endl;
}输出：
a 更大5. pair 与 tuple 的区别
| 特性 | pair | tuple |
|---|---|---|
| 元素个数 | 2 | 任意个 |
| 访问方式 | .first .second | get<n>(tuple) |
| 适用场景 | 键值对、映射关系 | 多个不同类型的数据 |
6. 总结
pair
是 C++ STL 中
存储两个相关值的简单工具
，可广泛用于
映射、排序、返回多个值
等场景。掌握
pair
及其 STL 结合使用方式，可以提高代码的
简洁性
和
可读性
！
pair最常见的用途是存储键值对。例如，在map和unordered_map中，每个元素都是一个pair，其中first是键，second是值。#include <iostream> #include <map> using namespace std; int main() { map<int, string> myMap; myMap.insert(make_pair(1, "Apple")); myMap.insert(make_pair(2, "Banana")); for (const auto& p : myMap) { cout << "Key: " << p.first << ", Value: " << p.second << endl; } return 0; }Key: 1, Value: Apple Key: 2, Value: Banana