C++ 中 unordered_map 的 at() 和 []

在 C++ 中，unordered_map 的 at() 和 [] 都可以访问元素，但它们在行为上有重要区别：

1. [] 运算符

unordered_map<string, int> m = {{"apple", 1}};
m["apple"] = 2;     // 修改已存在的元素
m["banana"] = 3;    // 如果"banana"不存在，会创建并插入，值被值初始化（int为0）
int val = m["orange"]; // 会创建"orange"键，值为0

特点：

• 如果键不存在，会自动插入该键（值被默认构造）

• 可用于插入新元素

• 返回值的引用

• 不是 const 成员函数，不能在 const unordered_map 上使用

2. at() 方法

unordered_map<string, int> m = {{"apple", 1}};
int val1 = m.at("apple");  // 正常访问，返回1
int val2 = m.at("banana"); // 抛出 std::out_of_range 异常

特点：

• 如果键不存在，抛出 std::out_of_range 异常

• 不会插入新元素

• 有 const 版本，可以在 const unordered_map 上使用

• 更加安全，能避免意外插入

3. 关键区别对比

特性	operator []	at()
键不存在时	插入新键值对	抛出异常
可否用于插入	✓	✗
异常安全性	不抛异常	抛 std::out_of_range
const 版本	✗	✓
返回类型	引用	引用（const 或非 const）

4. 使用建议

// 推荐做法：
unordered_map<string, int> m;

// 检查键是否存在再访问
if (m.find("key") != m.end()) {
    int val = m["key"];  // 或 m.at("key")
}

// 使用 at() 进行安全访问
try {
    int val = m.at("key");
} catch (const std::out_of_range& e) {
    // 处理键不存在的情况
}

// 使用 [] 进行插入或修改
m["new_key"] = 10;  // 直接插入

// 遍历访问（安全）
for (const auto& [key, value] : m) {
    // 安全访问，不会插入新元素
}

5. 总结

• 想检查键是否存在时：用 find() 或 contains() (C++20)

• 确保键存在时：用 at() 更安全

• 想插入或修改时：用 []

• 访问 const map 时：只能用 at() 或迭代器