为什么std :: set没有“包含”成员函数？

我使用率很高std::set<int>，通常只需要检查这样的集合是否包含数字即可。

我觉得写自然：

if (myset.contains(number))
   ...

但是由于缺少contains成员，我需要编写繁琐的代码：

if (myset.find(number) != myset.end())
  ..

还是不太明显：

if (myset.count(element) > 0) 
  ..

这个设计决定有理由吗？

我认为这可能是因为他们试图使 std::set和std::multiset尽可能相似。（并且显然count对具有完全明智的意义std::multiset。）

我个人认为这是一个错误。

如果您假装这count只是拼写错误，那看起来还不错contains并将测试编写为：

if (myset.count(element)) 
   ...

不过还是很遗憾。

为了能够编写if (s.contains())，contains()必须像返回一样返回一个bool（或可转换为的类型bool，这是另一个故事）binary_search。

设计决策不这样做的根本原因是，返回a 将会丢失有关元素在集合中的位置的有价值的信息。保留并以迭代器的形式返回该信息，因此对于像STL这样的通用库是更好的选择。正如他经常解释的那样，这一直是Alex Stepanov的指导原则（例如，在此处）。contains()boolfind()

至于count()一般的方法，尽管通常这是一个好的解决方法，但问题在于它 contains() 要做的工作比要做的要多。

这并不是说a bool contains()并不是非常好用，甚至不是必需的。不久前，我们在ISO C ++标准-未来提案小组中就这个问题进行了长时间的讨论。

它缺少它，因为没有人添加它。没人添加它是因为std库中合并了STL的容器，这些容器被设计为最小化接口。（请注意，它std::string不是以相同的方式来自STL）。

如果您不介意一些奇怪的语法，则可以伪造它：

template<class K>
struct contains_t {
  K&& k;
  template<class C>
  friend bool operator->*( C&& c, contains_t&& ) {
    auto range = std::forward<C>(c).equal_range(std::forward<K>(k));
    return range.first != range.second;
    // faster than:
    // return std::forward<C>(c).count( std::forward<K>(k) ) != 0;
    // for multi-meows with lots of duplicates
  }
};
template<class K>
containts_t<K> contains( K&& k ) {
  return {std::forward<K>(k)};
}

用：

if (some_set->*contains(some_element)) {
}

基本上，您可以std使用此技术为大多数C ++ 类型编写扩展方法。

这样做更有意义：

if (some_set.count(some_element)) {
}

但是我对扩展方法感到很高兴。

真正可悲的是，contains在multimap或上编写高效文件可能会更快multiset，因为他们只需要查找一个元素，而count必须查找每个元素并计算它们。

包含10亿个7的副本的多集（如果用尽了，您知道）可能会非常慢.count(7)，但可能会非常快contains(7)。

使用上述扩展方法，通过使用lower_bound，与end，然后与元素进行比较，我们可以针对这种情况更快地进行处理。但是，对于无序喵声和有序喵声执行此操作将需要花哨的SFINAE或特定于容器的重载。

您正在调查特殊情况，而没有看到更大的图景。如文档 所述，std::set满足AssociativeContainer概念的要求。对于该概念，使用方法没有任何意义contains，因为它对于std::multiset和几乎没有用std::multimap，但count对所有方法都适用。虽然方法contains可以被添加为一个别名count为std::set，std::map并且其散列版本（如length用于size()在std::string），但看起来像库创建者没有看到它真正的需要。

尽管我不知道为什么std::set没有，contains但是count只有一次返回0或1，您可以编写一个模板化的contains帮助函数，如下所示：

template<class Container, class T>
auto contains(const Container& v, const T& x)
-> decltype(v.find(x) != v.end())
{
    return v.find(x) != v.end();
}

并像这样使用它：

    if (contains(myset, element)) ...

真正的原因对set我来说是个谜，但是对此相同设计的一种可能解释map可能是防止人们偶然编写低效率的代码：

if (myMap.contains("Meaning of universe"))
{
    myMap["Meaning of universe"] = 42;
}

这将导致两个 map查找。

相反，您被迫获得一个迭代器。这给您一个心理提示，您应该重用迭代器：

auto position = myMap.find("Meaning of universe");
if (position != myMap.cend())
{
    position->second = 42;
}

仅消耗一次map查找。

当我们意识到set并且map由相同的肉制成时，我们也可以将这一原理应用于set。也就是说，如果我们只想对set存在于中的项目进行操作set，则此设计可以防止我们这样编写代码：

struct Dog
{
    std::string name;
    void bark();
}

operator <(Dog left, Dog right)
{
    return left.name < right.name;
}

std::set<Dog> dogs;
...
if (dogs.contain("Husky"))
{
    dogs.find("Husky")->bark();
}

当然，所有这些仅仅是推测。

从c ++ 20开始，

bool contains( const Key& key ) const

可用。

那binary_search呢？

 set <int> set1;
 set1.insert(10);
 set1.insert(40);
 set1.insert(30);
 if(std::binary_search(set1.begin(),set1.end(),30))
     bool found=true;

contains（）必须返回布尔值。使用C ++ 20编译器，我得到以下代码输出：

#include<iostream>
#include<map>
using namespace std;

int main()
{
    multimap<char,int>mulmap;
    mulmap.insert(make_pair('a', 1)); //multiple similar key
    mulmap.insert(make_pair('a', 2)); //multiple similar key
    mulmap.insert(make_pair('a', 3)); //multiple similar key
    mulmap.insert(make_pair('b', 3));
    mulmap.insert({'a',4});
    mulmap.insert(pair<char,int>('a', 4));
    
    cout<<mulmap.contains('c')<<endl;  //Output:0 as it doesn't exist
    cout<<mulmap.contains('b')<<endl;  //Output:1 as it exist
}

另一个原因是，它会给程序员带来错误的印象，即std :: set是数学集合理论意义上的集合。如果他们实现了这一点，那么还会有许多其他问题：如果std :: set包含一个值的contains（），为什么它不包含另一个值呢？union（），intersection（）和其他集合操作和谓词在哪里？

答案是，当然，某些设置操作已经在（std :: set_union（）等）中实现为函数，而其他一些操作已与contains（）一样简单地实现。函数和函数对象在数学抽象上比对象成员更好地工作，并且它们不限于特定的容器类型。

如果需要实现完整的数学集功能，那么他不仅可以选择底层容器，还可以选择实现细节，例如，他的theory_union（）函数可用于不可变对象，更适合于函数式编程，还是会修改其操作数并节省内存？是从一开始就将其实现为函数对象，还是最好实现为C函数，并在需要时使用std :: function <>？

到目前为止，std :: set只是一个容器，非常适合数学意义上set的实现，但它与std :: vector相比，与理论向量几乎没有理论上的距离。