Краткий ответ

Используйте std::map::try_emplace. Он конструирует отображаемое значение непосредственно внутри контейнера только при успешной вставке; если ключ уже существует, значение не создаётся и существующий элемент не изменяется.

Исторический контекст

До появления try_emplace в C++17 для вставки часто применяли emplace, insert или комбинацию operator[] с присваиванием. Эти варианты не всегда позволяли избежать создания временного значения или лишней операции перемещения, особенно когда отображаемый тип дорог в конструировании или является перемещаемым.

try_emplace был добавлен для разделения двух операций: проверки наличия ключа и конструирования отображаемого объекта. Это особенно важно для ассоциативных контейнеров, где ключ уже может присутствовать.

Постановка проблемы

Если существующее значение нельзя или не нужно заменять, предварительное создание нового объекта приводит к лишним затратам. Для дорогостоящих объектов это может означать ненужное выделение памяти, выполнение сложного конструктора и последующее уничтожение временного объекта.

operator[] также не является универсальным решением: при отсутствии ключа он создаёт значение по умолчанию, а затем выполняется присваивание. Это требует конструктора по умолчанию и может выполнять дополнительную работу.

Подробное решение

try_emplace принимает ключ и аргументы конструктора отображаемого типа. Сначала контейнер ищет эквивалентный ключ. Если ключ найден, метод возвращает итератор на существующий элемент и false, не конструируя новое отображаемое значение.

Если ключ отсутствует, контейнер создаёт пару ключ-значение непосредственно в своей внутренней структуре. Возвращаемый результат имеет тип std::pair<iterator, bool>: итератор указывает на элемент, а флаг показывает факт вставки.

#include <map>
#include <string>

int main() {
    std::map<int, std::string> users;
    users.try_emplace(1, 5, 'A');
    users.try_emplace(1, 10, 'B');
}

Во втором вызове строка для уже существующего ключа не конструируется, а значение пользователя не изменяется. Однако выражения, переданные как аргументы функции, вычисляются до вызова try_emplace, как обычно в C++; сам метод не может отменить их вычисление.

emplace предназначен для конструирования элемента при вставке, но при существующем ключе он не даёт такого же специального обещания относительно отсутствия перемещения аргументов. insert_or_assign подходит для другой семантики: он вставляет новый элемент или заменяет отображаемое значение существующего элемента. Поэтому выбор определяется требуемым поведением: сохранить старое значение — try_emplace, заменить его — insert_or_assign.

Ситуация из практики

В кэше по идентификатору хранился объект с большим внутренним буфером. Вызов emplace с уже подготовленным временным объектом создавал этот буфер даже при наличии записи, после чего временный объект уничтожался. Замена на operator[] устранила часть логики поиска, но потребовала конструктора по умолчанию и создавала промежуточное присваивание.

Рассматривались три варианта: emplace был простым, но не гарантировал нужной экономии ресурсов; insert_or_assign явно заменял значение и потому не соответствовал политике кэша; try_emplace конструировал объект только для нового ключа. Был выбран try_emplace, что сохранило существующие записи и исключило создание ненужных отображаемых объектов при попаданиях в кэш.

Что кандидаты часто упускают

Можно ли передать в try_emplace уже созданный объект и всё равно избежать его создания при существующем ключе?

Нет. Если объект уже создан до вызова, затраты на его создание уже понесены. Преимущество try_emplace проявляется, когда передаются аргументы конструктора отображаемого типа, а не готовое временное значение.

Изменяет ли try_emplace значение, если ключ уже есть в контейнере?

Нет. В этом случае метод не заменяет и не присваивает отображаемое значение. Он возвращает итератор на существующий элемент и флаг false; для принудительной замены следует использовать insert_or_assign или явное присваивание по найденному итератору.

Требует ли try_emplace, чтобы отображаемый тип поддерживал копирование?

Нет, копирование не требуется, если объект можно сконструировать непосредственно из переданных аргументов. Поэтому try_emplace удобен для типов, которые перемещаемы или даже полностью некопируемы. При этом выбранные аргументы должны соответствовать доступному конструктору отображаемого типа, а сам ключ должен удовлетворять требованиям std::map.