给我讲讲，cpp中，multimap的常见使用方法

### 文档概述 该文档名为《Networking - Networking Protocols.pdf》，主要介绍了计算机网络的基本概念和协议，特别是互联网协议（IP）及其相关组件。以下是对文档内容的重点总结： #### 主要内容 1. **引言**： - 当今大多数游戏都有某种形式的互联网连接，从在线账户到多人对战游戏，几乎找不到完全离线的游戏。 - 本文将介绍计算机如何互相连接以及如何发送和接收数据以实现常见的在线功能。 2. **互联网协议套件**： - 计算机通信需要遵循一组明确定义的规则，称为协议。 - 最流行的协议是互联网协议（IP），它定义了一系列必须遵守的规则，以便成功通信。 3. **IP地址**： - IP地址用于标识互联网上的设备，类似于家庭地址用于接收邮件。 - 常见的IPv4地址由4个字节组成，每个字节范围在0到255之间，通常表示为点分十进制格式。 4. **主机名**： - 连接到互联网时，通常使用易记的URL而不是IP地址。 - DNS服务器将主机名转换为IP地址，使客户端能够与目标服务器通信。 5. **端口**： - 端口号用于将消息路由到特定程序，允许多个网络程序同时运行。 - 标准端口包括DNS服务器使用的53号端口和网站流量通过的80号端口。 6. **发送和接收数据**： - IP提供了一种连接到另一台计算机并使用端口路由消息的方法，但不严格定义消息的内容或格式。 - 常用的数据传输协议有TCP和UDP。 7. **TCP**： - TCP是一种可靠的传输协议，确保数据包按顺序到达且无错误。 - 每个TCP段包含源端口、目的端口、序列号等头部信息。 8. **UDP**： - UDP是一种简单的传输协议，没有顺序保证，适用于小消息的快速传输。 - UDP包可以包含最多65535字节的数据，适合DNS查询等场景。 9. **TCP vs UDP**： - TCP适用于需要可靠性和有序性的应用，如文件下载。 - UDP适用于实时动态变化的应用，如在线游戏，因为旧数据可能变得无效。 10. **游戏中的网络**： - 不同的游戏使用不同的方式来创建多人体验，主要有对等连接（Peer to Peer）和客户端/服务器模型（Client/Server）。 - 对等连接中，所有玩家直接互相发送数据；客户端/服务器模型中，有一个专用服务器协调所有客户端之间的通信。 ### 教程代码 #### 使用eNet库进行UDP通信 1. **初始化eNet库**： ```cpp #include <enet/enet.h> #include <iostream> class NetworkingBase { public: static void Initialise(); static void Destroy(); static int GetDefaultPort() { return 1234; } void RegisterPacketHandler(int msgID, PacketReceiver* receiver) { packetHandlers.insert(std::make_pair(msgID, receiver)); } protected: NetworkingBase(); ~NetworkingBase(); bool ProcessPacket(GamePacket* p, int peerID = -1); private: typedef std::multimap<int, PacketReceiver*>::const_iterator PacketHandlerIterator; bool GetPacketHandlers(int msgID, PacketHandlerIterator& first, PacketHandlerIterator& last) const { auto range = packetHandlers.equal_range(msgID); if (range.first == packetHandlers.end()) { return false; } first = range.first; last = range.second; return true; } ENetHost* netHandle; std::multimap<int, PacketReceiver*> packetHandlers; }; bool NetworkingBase::ProcessPacket(GamePacket* packet, int peerID) { PacketHandlerIterator firstHandler, lastHandler; bool canHandle = GetPacketHandlers(packet->type, firstHandler, lastHandler); if (canHandle) { for (auto i = firstHandler; i != lastHandler; ++i) { i->second->ReceivePacket(packet->type, packet, peerID); } return true; } std::cout << __FUNCTION__ << " no handler for packet type " << packet->type << std::endl; return false; } void NetworkingBase::Initialise() { if (enet_initialize() != 0) { std::cerr << "Failed to initialize ENet." << std::endl; exit(EXIT_FAILURE); } } void NetworkingBase::Destroy() { enet_deinitialize(); } NetworkingBase::NetworkingBase() : netHandle(nullptr) {} NetworkingBase::~NetworkingBase() {} ``` 2. **GamePacket结构体**： ```cpp struct GamePacket { short size; short type; GamePacket() { type = BasicNetworkMessages::None; size = 0; } GamePacket(short type) { this->type = type; } int GetTotalSize() { return sizeof(type) + sizeof(size) + size; } }; ``` 3. **PacketReceiver类**： ```cpp class PacketReceiver { public: virtual void ReceivePacket(int type, GamePacket* payload, int source = -1) = 0; }; ``` 4. **GameClient类**： ```cpp class GameClient : public NetworkingBase { public: bool Connect(uint8_t a, uint8_t b, uint8_t c, uint8_t d, int portNum) { ENetAddress address; address.port = portNum; address.host = (d << 24) | (c << 16) | (b << 8) | (a); netPeer = enet_host_connect(netHandle, &address, 2, 0); return netPeer != nullptr; } void SendPacket(GamePacket& payload) { ENetPacket* dataPacket = enet_packet_create(&payload, payload.GetTotalSize(), 0); enet_peer_send(netPeer, 0, dataPacket); } void UpdateClient() { if (!netHandle) { return; } ENetEvent event; while (enet_host_service(netHandle, &event, 0) > 0) { if (event.type == ENET_EVENT_TYPE_CONNECT) { std::cout << "Connected to server!" << std::endl; } else if (event.type == ENET_EVENT_TYPE_RECEIVE) { std::cout << "Client: Packet received..." << std::endl; GamePacket* packet = (GamePacket*)event.packet->data; ProcessPacket(packet); } enet_packet_destroy(event.packet); } } }; ``` 5. **GameServer类**： ```cpp class GameServer : public NetworkingBase { public: bool Initialise(int port, int clientMax) { ENetAddress address; address.host = ENET_HOST_ANY; address.port = port; netHandle = enet_host_create(&address, clientMax, 1, 0, 0); if (!netHandle) { std::cout << __FUNCTION__ << " failed to create network handle!" << std::endl; return false; } return true; } bool SendGlobalPacket(int msgID) { GamePacket packet; packet.type = msgID; return SendGlobalPacket(packet); } bool SendGlobalPacket(GamePacket& packet) { ENetPacket* dataPacket = enet_packet_create(&packet, packet.GetTotalSize(), 0); enet_host_broadcast(netHandle, 0, dataPacket); return true; } void UpdateServer() { if (!netHandle) { return; } ENetEvent event; while (enet_host_service(netHandle, &event, 0) > 0) { int type = event.type; ENetPeer* p = event.peer; int peer = p->incomingPeerID; if (type == ENetEventType::ENET_EVENT_TYPE_CONNECT) { std::cout << "Server: New client connected" << std::endl; } else if (type == ENetEventType::ENET_EVENT_TYPE_DISCONNECT) { std::cout << "Server: A client has disconnected" << std::endl; } else if (type == ENetEventType::ENET_EVENT_TYPE_RECEIVE) { GamePacket* packet = (GamePacket*)event.packet->data; ProcessPacket(packet, peer); } enet_packet_destroy(event.packet); } } }; ``` 6. **测试网络通信**： ```cpp struct StringPacket : public GamePacket { char stringData[256]; StringPacket(const std::string& message) { type = BasicNetworkMessages::String_Message; size = (short)message.length(); memcpy(stringData, message.data(), size); } std::string GetStringFromData() { std::string realString(stringData); realString.resize(size); return realString; } }; class TestPacketReceiver : public PacketReceiver { public: TestPacketReceiver(std::string name) { this->name = name; } void ReceivePacket(int type, GamePacket* payload, int source) override { if (type == String_Message) { StringPacket* realPacket = (StringPacket*)payload; std::string msg = realPacket->GetStringFromData(); std::cout << name << " received message:" << msg << std::endl; } } protected: std::string name; }; void TestNetworking() { NetworkingBase::Initialise(); TestPacketReceiver serverReceiver("Server"); TestPacketReceiver clientReceiver("Client"); int port = NetworkingBase::GetDefaultPort(); GameServer* server = new GameServer(port, 1); GameClient* client = new GameClient(); server->RegisterPacketHandler(String_Message, &serverReceiver); client->RegisterPacketHandler(String_Message, &clientReceiver); bool canConnect = client->Connect(127, 0, 0, 1, port); for (int i = 0; i < 100; ++i) { server->SendGlobalPacket(StringPacket("Server says hello!" + std::to_string(i))); client->SendPacket(StringPacket("Client says hello!" + std::to_string(i))); server->UpdateServer(); client->UpdateClient(); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10)); } NetworkingBase::Destroy(); } int main() { TestNetworking(); return 0; } ``` ### 进一步工作 1. 尝试在`TestNetworking`方法中连接多个客户端到同一服务器。 2. 实现一个新的`GameServer`方法`SendPacketToPeer`，用于向单个客户端发送数据包。 3. 创建新的`GamePacket`子类并为其编写处理程序，例如一个`CalculatorPacket`，包含两个整数和一个操作符字节。 4. 实现一个`TestSumPacket`，包含可变数量的数据，例如一个计数整数和多个整数，发送给服务器后计算总和并返回结果。

<think>嗯，用户让我详细讲解一下C++的容器如何使用。首先，我需要确定用户的背景。可能他们刚开始学习C++，或者已经有一定基础但想深入了解容器部分。C++的容器是标准模板库（STL）的重要组成部分，所以需要从基础开始讲起，同时覆盖常用的容器类型和它们的操作。 首先，我应该介绍什么是容器，以及容器的分类。比如顺序容器（vector、list、deque等）、关联容器（set、map、multiset、multimap）和无序关联容器（C++11引入的unordered_set、unordered_map等）。每种容器的特点和应用场景需要说明清楚，这样用户能根据需求选择合适的容器。 接下来，可能需要详细讲解每个常用容器的使用方法。比如vector的动态数组特性，如何初始化、添加元素、访问元素、删除元素，以及迭代器的使用。对于list，要强调其插入删除的高效性，而deque则适合双端操作。关联容器如map和set，需要解释键值对的存储和自动排序特性，以及如何插入、查找元素。无序容器则要提到哈希表的实现，查找效率更高但无序。 然后，用户可能关心容器之间的区别，比如vector和list在性能上的差异，什么时候该用哪个。这时候需要结合时间复杂度来分析，比如vector的随机访问是O(1)，但中间插入是O(n)，而list的插入删除是O(1)。不过实际上，list的常数因子可能更大，所以实际应用中需要权衡。 另外，容器的常用操作比如排序、查找、遍历等，可能需要通过示例代码来展示。比如使用STL算法中的sort对vector排序，或者使用find在map中查找元素。同时，C++11引入的基于范围的for循环也是一个重点，可以简化遍历操作。 还要注意内存管理的问题，比如vector的容量和大小，reserve和resize的区别。对于关联容器，可能需要解释键的唯一性，比如set中的元素不可重复，而multiset允许重复。 可能用户还希望了解如何选择合适的容器。这时候可以给出一些指导原则，比如需要快速随机访问选vector，频繁在两端操作选deque，需要频繁插入删除中间元素选list，需要有序存储选set/map，追求更快查找且无需有序则用unordered版本。 另外，可能需要提醒一些常见错误，比如在迭代过程中修改容器导致迭代器失效的问题，尤其是vector的插入删除操作可能会使迭代器、指针和引用失效。这时候需要说明如何正确操作，比如使用erase返回的迭代器继续操作。 最后，通过一个综合示例，展示不同容器的使用场景，比如用vector存储学生成绩，用map存储学生姓名和学号的映射，用set自动去重等。这样用户能更直观地理解如何在实际项目中应用这些容器。 总结下来，回答的结构应该包括容器概述、分类、常用容器详解、操作示例、选择建议和注意事项。确保语言通俗易懂，代码示例简洁明了，帮助用户逐步掌握C++容器的使用方法。</think>以下是对C++标准库容器的详细讲解（以C++17标准为基础）： 一、容器概述 C++容器分为三大类： 1. 顺序容器：元素按线性顺序排列 - $vector$：动态数组 - $list$：双向链表 - $forward\_list$：单向链表 - $deque$：双端队列 - $array$：固定大小数组 2. 关联容器：元素按键值有序存储 - $set/multiset$：键唯一/可重复的集合 - $map/multimap$：键唯一/可重复的键值对 3. 无序关联容器（C++11）：基于哈希表的存储 - $unordered\_set/unordered\_multiset$ - $unordered\_map/unordered\_multimap$ 二、常用容器详解 1. vector（动态数组） ```cpp #include <vector> using namespace std; vector<int> v; // 创建空vector vector<int> v(5); // 创建包含5个0的vector vector<int> v(5, 10); // 创建5个10的vector v.push_back(20); // 尾部插入元素（时间复杂度O(1)） v.pop_back(); // 删除尾部元素（O(1)） v[2] = 30; // 随机访问（O(1)） v.at(3); // 带边界检查的访问 for(auto& x : v) { // 范围for循环遍历 x *= 2; } // 迭代器遍历 for(auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { *it += 1; } ``` 2. map（有序键值对） ```cpp #include <map> using namespace std; map<string, int> m; // 插入元素 m.insert({"apple", 5}); m["banana"] = 3; // 更常用写法 // 查找元素 auto it = m.find("apple"); if(it != m.end()) { cout << it->second; // 输出5 } // 遍历（按键升序排列） for(const auto& [key, value] : m) { // C++17结构化绑定 cout << key << ": " << value; } ``` 三、容器选择指南 | 需求场景 | 推荐容器 | 时间复杂度优势 | |--------------------------|-------------------|-------------------------| | 需要快速随机访问 | vector/deque | O(1)访问 | | 频繁头尾操作 | deque/list | O(1)插入删除 | | 中间频繁插入删除 | list | O(1)插入删除 | | 需要自动排序 | set/map | O(log n)查找/插入 | | 需要最快查找速度 | unordered系列 | 平均O(1)查找 | 四、关键注意事项 1. 迭代器失效问题： - vector插入可能使所有迭代器失效 - deque头尾插入不会失效，中间插入会失效 - list的插入删除不会使其他迭代器失效 2. 性能优化技巧： ```cpp vector<int> v; v.reserve(1000); // 预先分配内存避免多次扩容 ``` 3. 自定义类型作为键： ```cpp struct Person { string name; int age; // 需要实现比较运算符或提供自定义哈希 bool operator<(const Person& other) const { return tie(name, age) < tie(other.name, other.age); } }; // 使用自定义哈希函数（用于unordered容器） struct PersonHash { size_t operator()(const Person& p) const { return hash<string>()(p.name) ^ hash<int>()(p.age); } }; ``` 五、综合示例 ```cpp #include <vector> #include <map> #include <algorithm> struct Student { string name; int score; }; int main() { // 存储学生成绩 vector<Student> students = { {"Alice", 90}, {"Bob", 85}, {"Charlie", 92} }; // 按成绩排序 sort(students.begin(), students.end(), [](const Student& a, const Student& b) { return a.score > b.score; }); // 建立学号映射 map<int, Student> studentMap; int id = 1; for(const auto& s : students) { studentMap[id++] = s; } // 查找特定学生 auto it = find_if(students.begin(), students.end(), [](const Student& s) { return s.name == "Bob"; }); return 0; } ``` 掌握容器使用时需要重点关注： 1. 容器特性与时间复杂度 2. 迭代器失效规则 3. 元素访问方式（下标、at()、迭代器） 4. 内存管理策略（如vector的capacity） 5. C++11/14/17新增特性（移动语义、emplace方法等） 建议通过实际项目练习不同容器的组合使用，例如使用vector存储数据，用unordered_map建立快速索引，结合算法库实现复杂操作。