C++17 constexpr容器解析及编译时排序类适配容器问询

嘿，我来帮你把这两个问题的答案理清楚：

在C++17之前，咱们常用的标准容器（比如std::vector、std::array）基本和编译时操作绝缘——你没法在constexpr函数里初始化它们，更别说在编译阶段做插入、修改、排序这些操作了。

C++17的一大改进就是给部分标准容器加上了constexpr支持，简单来说：这些容器可以在编译期间被创建、修改和访问，它们的所有状态都会在编译时就确定下来，到运行时直接用编译好的结果就行，完全不需要运行时的额外计算。

比如std::array在C17里就解锁了一堆constexpr方法：operator[]、front()、back()、fill()，甚至连std::sort都能在constexpr上下文里对它进行排序（只要你的元素类型支持编译时比较）。而std::vector在C17里的constexpr支持就比较有限，只能做固定大小的初始化，没法动态扩容，直到C++20才放开了完整的constexpr能力。

你想要做一个类，有类似std::map的方法，还得在编译时完成排序，而且键K和值V都是模板化的，之前觉得std::vector不太行，后来发现std::array<std::pair<K, V>>能解决问题，我再补充几个适合的选项：

• std::array<std::pair<K, V>>：你已经挖到宝了！这确实是C17里最实用的选择。它是固定大小的数组，C17给它的绝大多数方法都加了constexpr支持，包括排序（只要你的键类型K支持编译时的比较运算符）。你完全可以在constexpr函数里对std::array里的pair按键排序，然后封装出类似std::map的查找、遍历方法，所有操作都能在编译时完成，完美适配你的需求。

• 自定义constexpr二叉搜索树：如果你需要动态的元素数量（不像std::array是固定大小），在C17里可以自己撸一个简化版的constexpr二叉搜索树（比如红黑树或者AVL树的轻量实现）。不过这个工作量不小，而且要注意：C17里不能在constexpr函数里用动态内存分配（new/delete），所以得用静态分配或者依赖模板参数、编译时常量来控制节点的创建和存储。

• std::vector<std::pair<K, V>>（仅限C++20+）：你说std::vector满足不了需求，在C17里确实是这样——它的constexpr支持太受限，没法动态扩容。但如果能升级到C20，std::vector的constexpr能力就完全解锁了：你可以在编译时动态插入元素、排序，用来实现你的类毫无压力。不过要是必须停留在C++17，这个选项就没法用啦。

另外提一句：标准库的std::map在C++17里没有constexpr支持，所以没法直接拿来做编译时的操作，只能自己基于上面这些constexpr容器来封装类似的逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者InFamous X