STL源码中map和set中key值不能修改的实现

前言

最近正好刚刚看完，《stl源码剖析》这本书的map和set的源码部分。但是看完之后又突然发现，之前怎么没有注意到map和set容器中key不能修改是怎么实现的。故，特此整理如下。

set容器中的实现

set中具体怎么实现的，看源码是最清楚的，下面就是set的部分源码：

class set
{
......
private:
typedef rb_tree<key_type, value_type,
identity<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
rep_type t;  // red-black tree representing set
public:
typedef typename rep_type::const_pointer pointer;
typedef typename rep_type::const_pointer const_pointer;
typedef typename rep_type::const_reference reference;
typedef typename rep_type::const_reference const_reference;
typedef typename rep_type::const_iterator iterator;   // iterator定义为红黑树的const_iterator
typedef typename rep_type::const_iterator const_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator reverse_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator;
typedef typename rep_type::size_type size_type;
typedef typename rep_type::difference_type difference_type;
......
}

从其中的set的迭代器的定义，我们可以看出set的iterator定义为rep_type::const_iterator，这样获取的set的迭代器默认就是常量迭代器，自然就不能去修改set中的key值。

map容器中的实现

同样，也是先看看map中有关的源码，然后结合源码分析，部分源码如下：

class map {
public:

......
// typedefs:

typedef Key key_type;
typedef T data_type;
typedef T mapped_type;
typedef pair<const Key, T> value_type;   //value_type的定义

typedef Compare key_compare;

private:
typedef rb_tree<key_type, value_type,
select1st<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;  // rb_tree的定义

rep_type t;  // red-black tree representing map
public:
typedef typename rep_type::pointer pointer;
typedef typename rep_type::const_pointer const_pointer;
typedef typename rep_type::reference reference;
typedef typename rep_type::const_reference
typedef typename rep_type::iterator iterator;    // iterator的定义

typedef typename rep_type::const_iterator const_iterator;
typedef typename rep_type::reverse_iterator reverse_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator;
typedef typename rep_type::size_type size_type;
typedef typename rep_type::difference_type difference_type;
......
}

虽然map中的key值也是不能修改的，但是其中实值是可以修改的，所以map的迭代器不能是const_iterator，由上面的源码也可以看出。那么key值不允许修改是怎么实现的？map底层实现是通过红黑树实现的，其中红黑树的定义为

typedef rb_tree<key_type, value_type,
select1st<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;  // rb_tree的定义

可以看到其中红黑树存储值的类型是value_type,而value_type定义是：

typedef pair<const Key, T> value_type;   //value_type的定义

对于一个map容器，每次插入、删除或者查找返回的迭代器，其指向的红黑树中node节点，对其iterator->，解出的值的类型是value_type，这是一个pair的包装类，这个，我们定义了它的Key为const Key,而其值的类型为T，这样对于每次返回的迭代器，我们就可以实现，其中Key为const类型不能修改，对于实值不是const,可以修改。
这样就实现了对其的key的限制和实值的开放修改。