如何通过键获取std::map节点的引用

你说得对，std::map::operator[]确实只会返回值部分（value_type&）的引用，而且如果键不存在的话还会自动插入一个默认构造的元素。要拿到整个节点（也就是std::pair<const key_type, value_type>&，注意这里key是const的——map里的键不能被修改）的引用，有几种不同的方案，取决于你的需求：

情况1：仅当键存在时获取节点引用 #

如果只需要在键已经存在的情况下拿到节点，用find()方法最稳妥——它不会像operator[]那样自动插入新元素：

#include <map>

std::map<int, std::string> my_map = {{1, "one"}, {2, "two"}};
int target_key = 1;

auto it = my_map.find(target_key);
if (it != my_map.end()) {
    // 拿到整个节点的引用
    std::pair<const int, std::string>& node = *it;
    // 可以访问node.first（const键）和node.second（值）
    node.second = "updated_one"; // 修改值是允许的
    // node.first = 3; // 错误！map的键是const，不能修改
}

情况2：键不存在时插入，同时获取节点引用 #

如果希望键不存在时自动插入，之后拿到整个节点的引用，有几种方式：

方式A：先确保元素存在，再find #

先用operator[]触发插入（如果需要），再用find()拿到迭代器：

std::map<int, std::string> my_map;
int target_key = 3;

// 如果key不存在，会插入一个默认构造的std::string
my_map[target_key];
auto it = my_map.find(target_key);
std::pair<const int, std::string>& node = *it;
node.second = "three"; // 给默认值赋值

方式B：用emplace（C++11及以上） #

emplace()可以直接构造元素，返回的pair里包含迭代器和一个bool值（表示是否是新插入的元素）：

std::map<int, std::string> my_map;
int target_key = 3;

// 直接构造元素，返回的it指向插入或已存在的节点
auto [it, inserted] = my_map.emplace(target_key, "three");
std::pair<const int, std::string>& node = *it;
if (inserted) {
    // 说明是新插入的节点
} else {
    // 说明key已经存在，node是已有的节点
}

方式C：用insert_or_assign（C++17及以上） #

如果需要不管键是否存在都赋值，insert_or_assign很方便：

std::map<int, std::string> my_map = {{3, "old_three"}};
int target_key = 3;

auto [it, inserted] = my_map.insert_or_assign(target_key, "new_three");
std::pair<const int, std::string>& node = *it;
// inserted为true表示是新插入，false表示覆盖了已有值

重要提醒 #

map中的节点类型是std::pair<const key_type, value_type>，而不是你最初写的std::pair<key_type, value_type>——因为map的键是不可修改的，所以必须加上const修饰key类型，否则会出现编译错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Harry