为什么我不能使用 std::map[ ] 添加字符串，但 std::map.at() 有效？

如何解决为什么我不能使用 std::map[ ] 添加字符串，但 std::map.at() 有效？

我的问题是为什么 s += t.getM()[0];在示例代码 raise

main.cpp:44:20: error: passing ‘const std::map >’ as ‘this’ argument discards qualifiers [-fpermissive]

我检查了 cppreference，它说两者都返回一个引用。

此外，为什么 operator[] 和 .at() 都适用于 std::vector？

示例代码在这里。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>

using namespace std;

class test {
    public:
        test(string str) {
            vec.push_back(str);
            mp[0] = str;
            
        }   
        
        const vector<string>& getV() const {
            return vec;
        }
        
        const map<int,string>& getM() const {
            return mp;
        }
        
    private:
        vector<string> vec;
        map<int,string> mp;
};

int main()
{
    string s;
    test t("hello ");
    s += t.getV().at(0);
    s += t.getV()[0];
    s += t.getM().at(0);
    s += t.getM()[0];
    cout << s;
}

解决方法

std::map::operator[] 仅适用于非const std::map。 The documentation on std::map::operator[] 很好地解释了这一点。这是页面开头的摘录：

返回对映射到与 key 等效的键的值的引用，如果这样的键不存在，则执行插入。

如您所见，如果键不存在，它会在映射中插入一个新的键/值对。显然，这不适用于 const 映射，因为您无法将元素插入其中，因为它们是不可变的。为什么不创建新值的运算符没有 const 重载，我不知道。但事情就是这样。

std::map::at()，但与 std::map::operator[] 不完全一样。同样，摘自 documentation of std::map::at()：

返回对元素映射值的引用，其键等效于键。如果不存在这样的元素，则抛出 std::out_of_range 类型的异常。

此外，该函数也有一个 const 重载：const T& at(const Key& key) const; 所以它可以用于 const 地图。

---

此外，为什么 operator[] 和 .at() 都适用于 std::vector？

因为 std::vector::operator[] 和 std::vector::at() 的工作方式非常相似，除了 std::vector::at() 进行边界检查而 std::vector::operator[] 没有。两者都不会创建新值（因为这不是向量的工作方式）并且都具有 const 重载。事实上，std::vector::operator[] 的文档甚至解决了它与 std::map::operator[] 之间的区别：

与 std::map::operator[] 不同，此运算符从不向容器中插入新元素。通过此运算符访问不存在的元素是未定义的行为。

（这是未定义的行为，因为正如我之前提到的，operator[] 不进行边界检查。）

,

只是为了添加到 @mediocrevegetable1's answer above，以下增加了容器的大小：

class test {
    public:
           ...
           map<int,string>& getM() {
               return mp;
           }
    private:
           ...
}

int main()
{
    string s;
    test t("hello ");
    s += t.getV().at(0);
    s += t.getV()[0];
    s += t.getM().at(0);
    s += t.getM()[0];
    cout << s;
    cout << t.getM().size() << endl;  // prints 1
    auto temp = t.getM()[1]; // Key=1 does not exist in the container and hence is added
    cout << t.getM().size() << endl; // prints 2
}

另外，我从 clang 而不是 gcc 得到了关于这个问题的更好提示：

no viable overloaded operator[] for type 'const map<int,std::string>' (aka 'const map<int,basic_string<char> >')