如何使引用指向std::unordered_map其他节点并解决编译报错

我有一个std::unordered_map<int, int>容器，用于存储给定数组中各元素的出现频次，需要找出频次最高的元素，打印其对应的键与频次计数。

初始实现代码如下：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <type_traits>

int main() {
    std::unordered_map<int, int> mp {
        { 1, 2 }, 
        { 2, 54 }, 
        { 3, 32 }, 
        { 4, 8 }, 
        { 5, 56 }, 
        { 6, 23 }, 
        { 7, 9 }, 
        { 8, 87 }, 
        { 9, 69 }, 
    };

    auto maxP = std::ref(*mp.begin());
    for (const auto& p : mp) {
        if (p.second > maxP.get().second)
            maxP = std::ref(std::add_lvalue_reference<std::pair<const int, int>&>(std::remove_const<const std::pair<const int, int>>(std::remove_reference<const std::pair<const int, int>&>(p))));
    }

    std::cout << maxP.get().first << ", " << maxP.get().second << std::endl;
}

编译上述代码时触发报错：

<Main.cpp>:21:191: error: no matching function for call to 'std::remove_reference<const std::pair<const int, int>&>::remove_reference(const std::pair<const int, int>&)'
   21 |             maxP = std::ref(std::add_lvalue_reference<std::pair<const int, int>&>(std::remove_const<const std::pair<const int, int>>(std::remove_reference<const std::pair<const int, int>&>(p))));
      |  

原实现思路是通过std::ref保存遍历过程中当前频次最高的节点引用，遍历到频次更高的节点时更新引用指向，但误用std::remove_reference、std::remove_const等类型萃取工具构造引用时触发了上述编译错误，需要正确的实现方案。

std::remove_reference、std::remove_const、std::add_lvalue_reference都属于编译期类型萃取工具，仅用于对类型做编译期转换，不是可以传入实例对象调用的运行时函数。原代码中把这些类型模板当作可调用对象传入变量p，编译器找不到对应的函数签名，自然抛出匹配错误。

不需要做任何多余的类型转换，遍历过程中拿到的p本身就是符合要求的const左值引用，可以直接传给std::ref，std::reference_wrapper的赋值运算符本身就支持重新绑定到新的引用对象。
修正后的代码如下：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <functional> // std::ref 依赖该头文件

int main() {
    std::unordered_map<int, int> mp {
        { 1, 2 }, 
        { 2, 54 }, 
        { 3, 32 }, 
        { 4, 8 }, 
        { 5, 56 }, 
        { 6, 23 }, 
        { 7, 9 }, 
        { 8, 87 }, 
        { 9, 69 }, 
    };

    // 边界情况处理：空map直接返回
    if (mp.empty()) {
        return 0;
    }

    auto maxP = std::ref(*mp.begin());
    for (const auto& p : mp) {
        if (p.second > maxP.get().second) {
            maxP = std::ref(p);
        }
    }

    std::cout << maxP.get().first << ", " << maxP.get().second << std::endl;
}

运行上述代码会正确输出结果：8, 87

注意点：

• 使用std::ref必须包含<functional>头文件，原代码遗漏该头文件在部分编译环境下也会触发错误
• 增加空map判断，避免对空容器解引用begin()迭代器触发未定义行为

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Harry