如何实现支持自定义键提取的C++自定义类型分组映射模板函数？

你需要多次将std::vector中的元素按特定属性分组存入std::map，比如以下两段重复逻辑的代码：

// Sample A
std::map<Mode::Type, std::vector<Mode>> modesByType;
for( const auto& mode : _modes ) {
  Mode::Type type = mode.getType();
  auto it = modesByType.find( type );
  if( it == modesByType.end() ) {
    std::vector<Mode> v = { mode };
    modesByType.insert( std::pair( type, v ) );
  } else {
    it->second.push_back( mode );
  }
}

// Sample B
std::map<unsigned, std::vector<Category>> categoriesByTab;
for( const auto& category : _categories ) {
  unsigned tabIndex = category.getTab();
  auto it = categoriesByTab.find( tabIndex );
  if( it == categoriesByTab.end() ) {
    std::vector<Category> v = { category };
    categoriesByTab.insert( std::pair( tabIndex, v ) );
  } else {
    it->second.push_back( category );
  }
}

解决方案：模板函数+Lambda表达式 #

可以通过模板函数+lambda表达式实现逻辑通用化，不需要让所有V类型继承基类。核心是给模板函数增加一个用于提取键值的函数对象参数，这个参数可以是lambda、函数指针或者仿函数。

同时可以简化原有的循环逻辑：利用std::map的operator[]特性——当键不存在时，会自动插入一个默认构造的std::vector<V>，省去手动调用find和insert的冗余代码。

完整模板函数实现 #

template<typename T, typename V, typename KeyExtractor>
std::map<T, std::vector<V>> groupBy(const std::vector<V>& items, KeyExtractor keyExtractor) {
    std::map<T, std::vector<V>> groupedMap;
    for (const auto& item : items) {
        // 通过传入的keyExtractor获取当前元素的键值
        T key = keyExtractor(item);
        // 直接用operator[]获取对应的vector，不存在则自动创建
        groupedMap[key].push_back(item);
    }
    return groupedMap;
}

调用示例 #

• 对应Sample A的调用：

// 用lambda传入getType()的调用逻辑
auto modesByType = groupBy(_modes, [](const Mode& mode) {
    return mode.getType();
});

• 对应Sample B的调用：

// 用lambda传入getTab()的调用逻辑
auto categoriesByTab = groupBy(_categories, [](const Category& category) {
    return category.getTab();
});

模板参数可以由编译器自动推导，无需显式指定，代码更简洁。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marek Krzeminski