std：：set 的重载运算符<让我感到困惑

overloading operator < for std::set confused me

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

我知道我必须重载 std：：set 的运算符<。

我用两个类重载运算符<："UniqueID"和"UniqueIDWithBug"。唯一的区别是"UniqueID"在比较时添加了代码this->unique_id_a_ == t.unique_id_a_。

然后我把相同的元素放到两个集合中。最后，我在集合中找到了一个元素。一套能找到，另一套找不到。这个问题让我困惑了很长时间。

struct UniqueID {
    uint64_t unique_id_a_{0};
    uint64_t unique_id_b_{0};
    bool operator<(const UniqueID &t) const {
        if (this->unique_id_a_ < t.unique_id_a_) {
            return true;
        }
        if (this->unique_id_a_ == t.unique_id_a_ &&
            this->unique_id_b_ < t.unique_id_b_) {
            return true;
        }
        return false;
    }
};
struct UniqueIDWithBug {
    uint64_t unique_id_a_{0};
    uint64_t unique_id_b_{0};
    bool operator<(const UniqueIDWithBug &t) const {
        if (this->unique_id_a_ < t.unique_id_a_) {
            return true;
        }
        return (this->unique_id_b_ < t.unique_id_b_);
    }
};
// init data
std::set<UniqueID> _set = {
        {17303934402126834534u, 2922971136},
        {8520106912500150839u,  3118989312},
        {9527597377742531532u,  2171470080},
        {10912468396223017462u, 3972792320},
};
std::set<UniqueIDWithBug> _set_with_bug = {
        {17303934402126834534u, 2922971136},
        {8520106912500150839u,  3118989312},
        {9527597377742531532u,  2171470080},
        {10912468396223017462u, 3972792320}};
UniqueID _unique_id = {10912468396223017462u, 3972792320};
UniqueIDWithBug _unique_id_with_bug = {10912468396223017462u, 3972792320};
if (_set.find(_unique_id) == _set.end()) {
    std::cout << "_set not find" << std::endl;
}
if (_set_with_bug.find(_unique_id_with_bug) == _set_with_bug.end()) {
    std::cout << "_set_with_bug not find" << std::endl;
}

输出：_set_with_bug找不到

您定义的用于std::set(和其他(的小于运算必须是有效的严格弱排序。

您的 UniqueIDWithBug 排序不是。

例如，考虑：

UniqueIDWithBug a{1, 10};
UniqueIDWithBug b{2, 5};

现在观察a < b和b < a都是真的。这只是一个快速演示，表明您没有严格的弱排序;事实上，这根本不是命令！

因此，您的程序具有未定义的行为。std::set机制的内部假定有效的排序，但你的不是。在这种情况下，可观察到的结果是"未找到元素"。它可能是"做披萨"。

构建一个好的严格弱排序可能很困难，但你已经完成了艰苦的工作，因为 UniqueID 的排序是正确的。

或者，完全放弃排序，定义哈希函数，并切换到 unordered_set 。

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