C++嵌套std::map查找实现及.at、[]运算符使用咨询

• 返回值类型不匹配：函数声明的返回值是float（基础数值类型），但你在不存在分支返回字符串字面量"NaN"，二者类型完全不兼容，编译器会直接报错。如果要返回浮点标准定义的非数值，需要用std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()，使用前要包含<limits>头文件；如果你需要返回字符串形式的"NaN"，必须把函数返回值改成std::string。
• 违反const语义：这个方法是const成员函数，意味着函数内部不能修改成员变量registration_by_date_time，但你最后返回值时用了map的下标运算符[]——map的[]没有const版本，它的设计逻辑是如果查询的键不存在，就自动插入一个默认构造的对应值，本质是修改操作，所以const上下文里根本不能调用[]。
• 冗余拉低效率：你对外层键date做了至少3次重复的O(logn)查找（第一次find、两次at、最后一次[]），完全没必要，一次查找拿到迭代器就能复用结果。

.at()方法用对了吗？ #

这部分逻辑没大问题：你先用find确认了date在外层map里存在，此时调用.at(date)肯定能拿到对应的内层map引用，不会触发.at()找不到键时抛std::out_of_range异常的逻辑。而且.at()是有const重载的，const上下文里调用是合法的，唯一的问题是重复调用做了多余查找。

能不能用下标运算符[]？ #

• 在当前const修饰的成员函数里绝对不能用，原因前面说过，[]会潜在修改map，编译器直接拦截。
• 就算你把函数的const限定去掉，也不推荐用：只要判断逻辑有一点疏漏，[]就会往map里插入你不需要的空内层map，平白污染原始数据。

能不能用second成员实现？ #

不仅可以，这还是最高效的写法。map::find()返回的迭代器指向的是std::pair<const 键类型, 值类型>结构，first存键，second存对应的值，拿到迭代器之后直接访问second不需要再做键查找，比反复调用at、[]少了多次对数时间复杂度的查询，性能最好。

先引入必要的头文件：

#include <map>
#include <string>
#include <limits>

符合你原有函数签名（返回float类型NaN）的实现：

float get_registration(const std::string & date, const std::string & time) const{
    // 外层日期只查一次
    auto date_it = registration_by_date_time.find(date);
    if (date_it == registration_by_date_time.cend()) {
        return std::numeric_limits<float>::quiet_NaN();
    }
    // 直接拿迭代器指向的内层map的const引用，不用重复查外层
    const auto& time_map = date_it->second;
    auto time_it = time_map.find(time);
    if (time_it == time_map.cend()) {
        return std::numeric_limits<float>::quiet_NaN();
    }
    // 取内层迭代器的值返回
    return time_it->second;
}

如果你确实需要返回字符串形式的"NaN"，把函数返回值改成std::string，不存在的分支直接返回"NaN"，存在的分支用std::to_string(time_it->second)把浮点值转成字符串返回即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fabio