C 標準への準拠を維持しながら、`std::unowned_map` は衝突、サイズ変更、再ハッシュをどのように処理するのでしょうか?

std::unowned_map の内部動作

はじめに

std::unowned_map は、C 言語の貴重なデータ構造です。キーと値のペアを保存するための武器庫。ただし、その実装は時々混乱に包まれることがあります。この記事では、std::unowned_map の内部動作を詳しく掘り下げ、C 標準要件を遵守しながら衝突、サイズ変更、再ハッシュにどのように対処するかを明らかにします。

衝突処理

std::unowned_map は、オープン ハッシュまたは個別のチェーンを使用して衝突を処理します。基礎となる配列の各要素はリンク リストの先頭として機能し、各ノードはキーと値のペアを表します。このアプローチにより、挿入または削除中であっても反復子が有効なままであることが保証されます。

サイズ変更と再ハッシュ

過度の衝突を防ぎ、パフォーマンスを維持するために、std::unowned_map は次の場合にサイズ変更と再ハッシュを行います。負荷率 (バケットに対する要素の比率) がしきい値を超えています。サイズ変更にはバケットの数を 2 倍にし、要素を効果的により均等に分散することが含まれます。再ハッシュには、すべての要素のハッシュ コードを再計算し、それらを新しいバケットに割り当てることが含まれます。

C 標準への準拠

std::unowned_map の実装は C 規格と一致しています。いくつかの重要な点で標準です:

• 要素が無効な場合でもイテレータは有効のままです。
• 初期の最大負荷係数は 1.0 に設定され、テーブルが過度に密になる前にサイズ変更がトリガーされます。
• 再ハッシュは、指定された負荷を超えてサイズ変更が発生した場合にのみ発生します。

パフォーマンス考慮事項

オープン ハッシュは安定性を保証しますが、多くの要素を含むリンク リストが生成され、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。ただし、 std::unowned_map は、線形プローブやバケット リストなどの最適化を採用して、この問題を軽減します。

代替実装オプション

クローズド ハッシュまたはオープン アドレッシングは、別のハッシュです。リンクリストを使わないテクニック。ただし、衝突の処理とイテレータの有効性の維持に課題があり、std::unowned_map.

結論

std:: での汎用用途にはあまり適していません。 unowned_map の実装では、パフォーマンス、柔軟性、C 標準要件の間のバランスが取れています。オープン ハッシュを使用することでイテレータの安定性が確保され、サイズ変更と再ハッシュが効率の維持に役立ちます。代替の実装オプションは存在しますが、std::unowned_map の汎用機能を提供するにはオープン ハッシュが適切な選択肢であることに変わりはありません。

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