std：：set 和 < 运算符重载的奇怪行为？

Strange Behavior of std::set and < Operator Overloading?

本文关键字：重载 运算符 set lt std      更新时间：2023-10-16

我知道，如果<运算符在C++中重载（例如，将自定义结构插入std::set），则实现必须是对底层类型的严格弱顺序。

请考虑以下struct和实现。 这个实现不是一个严格的弱顺序，但代码编译和运行时不会抛出错误（鉴于严格的弱顺序的要求，我希望它会抛出错误）：

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;
struct Pixel {
    int x;
    int y;
};
bool operator < (Pixel lhs, Pixel rhs){
    return lhs.x < rhs.x || lhs.y < rhs.y;
};
int main(){
    set<Pixel> mySet;
    Pixel *newPixelA = new Pixel;
    newPixelA->x = 1;
    newPixelA->y = 3;
    Pixel *newPixelB = new Pixel;
    newPixelB->x = 4;
    newPixelB->y = 2;
    mySet.insert(*newPixelA);
    mySet.insert(*newPixelB);
}

这是预期的行为吗？ 编辑：使用Xcode。

编译器

无法确定您的operator<是否为严格的弱排序。相反，std::set要求这样做的意思是，只有给它一个严格的弱排序，它才能正常工作。它不保证如果你给它别的东西会发生什么。

一般来说，当C++需要某事时，这意味着你有责任确保某事发生。如果这样做，那么编译器和库将保证您获得正确的结果。

如果满足比较器要求，标准保证预期行为。否则，会发生什么取决于实现和数据集。您的比较函数可能适用于某些数据集（对于所有点，较大的 x 意味着更大的 y）。Set 不能包含相等元素（作为数学概念），对于std::set等价意味着相等，所以如果已经有值b，它只会阻止你插入值a，例如：

a < b == true
b < a == true

即使a可能不等于b

当比较运算符对所包含元素实现严格的弱排序时，std::set中的对象按可预测的模式排序。否则，当您迭代对象时，无法知道哪个对象首先出现在std::set中。

采用以下示例程序，其中Pixel1的排序不正确，Pixel2的排序正确。

#include <iostream>
#include <set>
struct Pixel1 {
    int x;
    int y;
};
bool operator < (Pixel1 lhs, Pixel1 rhs){
    return lhs.x < rhs.x || lhs.y < rhs.y;
};
struct Pixel2 {
    int x;
    int y;
};
bool operator < (Pixel2 lhs, Pixel2 rhs){
    if ( lhs.x != rhs.x )
    {
       return (lhs.x < rhs.x);
    }
    return (lhs.y < rhs.y);
};
template <typename Pixel> void print(std::set<Pixel> const& mySet)
{
   for ( Pixel p : mySet )
   {
      std::cout << "(" << p.x << ", " << p.y << ") ";
   }
   std::cout << std::endl;
}
template <typename Pixel> void test1()
{
   std::set<Pixel> mySet;
   Pixel pixelA = {2, 3};
   Pixel pixelB = {4, 2};
   Pixel pixelC = {4, 1};
   mySet.insert(pixelA);
   mySet.insert(pixelB);
   mySet.insert(pixelC);
   print(mySet);
}
template <typename Pixel> void test2()
{
   std::set<Pixel> mySet;
   Pixel pixelA = {2, 3};
   Pixel pixelB = {4, 2};
   Pixel pixelC = {4, 1};
   mySet.insert(pixelB);
   mySet.insert(pixelA);
   mySet.insert(pixelC);
   print(mySet);
}
int main()
{
   std::cout << "Pixel1 ... n";
   test1<Pixel1>();
   test2<Pixel1>();
   std::cout << "Pixel2 ... n";
   test1<Pixel2>();
   test2<Pixel2>();
}

输出

Pixel1 ... 
(4, 1) (4, 2) (2, 3) 
(4, 1) (2, 3) (4, 2) 
Pixel2 ... 
(2, 3) (4, 1) (4, 2) 
(2, 3) (4, 1) (4, 2)

std::set<Pixel1>中对象的顺序取决于插入顺序，而std::set<Pixel2>中对象的顺序与插入顺序无关。

只有您才能知道这在您的应用程序中是否可以接受，

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