运算符 < std::set::insert 的重载未按预期工作答案

【问题标题】：operator< overload for std::set::insert not working as expected运算符 < std::set::insert 的重载未按预期工作
【发布时间】：2021-02-19 23:55:22
【问题描述】：

我正在尝试实现一个std::set::insert，这样它就会“插入”一个结构，因为它还不存在。

我已经为“小于”添加了所需的自定义运算符重载 (<)；然而，当代码被执行时，它似乎只是跳过它并且不能按预期工作。（修改的实现（添加的const noexcept 取自这里：C2676: binary '<': 'const _Ty' does not define this operator or a conversion to a type acceptable to the predefined operator）

示例代码：

#include <set>

struct Coordinate
{
int x;
int y;

Coordinate(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y)
{
}

bool operator==(const Coordinate& obj)
{
    return x == obj.x && y == obj.y;
}

bool operator!=(const Coordinate& obj)
{
    return x != obj.x && y != obj.y;
}

bool operator< (const Coordinate& obj) const noexcept
{
    return x < obj.x && y < obj.y;
}
};

int main(){
std::set<Coordinate> current_set = {Coordinate(1, 2)};

Coordinate new_coordinate(1, 3);

current_set.insert(new_coordinate);
}

需要明确的是，通过此实现，即使成员明显不同，该集合也不会使用 new_coordinate 对象进行更新。

如有任何帮助，我们将不胜感激。

【问题讨论】：

嗨，从我读到的内容看来，它至少是排序的（en.cppreference.com/w/cpp/container/set）。我相信您也可以为此使用 unsorted_set 。你以前遇到过这个问题吗？

标签： c++ set operator-overloading

【解决方案1】：

您对operator< 的实现不符合std::set 的目的。不符合strictly weak ordering的要求。

改成：

bool operator<(const Coordinate& obj) const noexcept
{
    if ( x != obj.x )
    {
       return x < obj.x;
    }
    return y < obj.y;
}

您可以使用std::tie 来简化它。

bool operator<(const Coordinate& obj) const noexcept
{
    return std::tie(x, y) < std::tie(obj.x, obj.y);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

std::set - cppreference.com 说：

在不精确的术语中，如果两个对象 a 和 b 的比较都不小于另一个，则认为这两个对象是等价的：!comp(a, b) && !comp(b, a)。

Coordinate(1, 2)和Coordinate(1, 3)这两个对象的成员x都是1，所以operator<不可能为真，因此它们被认为是相同的。

常用的实现会是这样的：

如果A.x < B.x，A < B 为真
A < B 为假（因为B < A 为真）如果A.X > B.x
当A.x == B.x, A < B iff A.y < B.y

bool operator< (const Coordinate& obj) const noexcept
{
    return x < obj.x || (x == obj.x && y < obj.y);
}

【讨论】：

【解决方案3】：

补充解释问题的其他答案：这是该类的 C++20 版本：

struct Coordinate
{
    int x;
    int y;
    
    friend auto
    operator<=>(const Coordinate&, const Coordinate&) = default;
};

int main()
{
    std::set<Coordinate> current_set = {{1, 2}};
    current_set.emplace(1, 3);
}

【讨论】：