MSVC C++17 (2019) 上的 Operator() 崩溃程序答案

【问题标题】：Operator() crashing program on MSVC C++17 (2019)MSVC C++17 (2019) 上的 Operator() 崩溃程序
【发布时间】：2021-05-27 22:37:20
【问题描述】：

以下代码不适用于 MSVC++ 2019，但适用于 GCC 编译器。

#include <set>
#include <string>
#include <iostream>

struct MyData {

    MyData() {}
    MyData(std::string keyA, std::string keyB) :keyA(keyA), keyB(keyB) {}

    std::string keyA;
    std::string keyB;
};


struct Compare {

    bool operator() (const MyData& lhs, const MyData& rhs) const
    {
        if (lhs.keyA < rhs.keyA)
            return true;

        if (lhs.keyB < rhs.keyB)
            return true;

        else
            // All else conditions would be false
            return false;
    }
};

int main()
{
    std::set<MyData, Compare> s;

    s.insert(MyData("Clark", "Alice"));
    s.insert(MyData("Bob", "Alice"));
    s.insert(MyData("Alice", "Bob"));
    s.insert(MyData("Derek", "Clark"));

    for (auto& i : s)
    {
        std::cout << i.keyA << ", " << i.keyB << std::endl;
    }
}

这是 MSVC 上的错误：

在 GCC 上，它显示以下输出：

Alice, Bob
Bob, Alice
Clark, Alice
Derek, Clark

Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.971 s
Press any key to continue.

这个错误是什么原因造成的，如何正确定义算子？

【问题讨论】：

如果lhs.keyA == "Bob" 和rhs.keyA == "Alice" 会发生什么？
请注意，您可以使用 std::tie 非常紧凑地执行字典比较
注意：如果您还没有注意到，按重试调试应用程序是给程序员的最好建议。
Visual Studio 确实在为调试配置生成的可执行文件中添加了一些检查。在这种情况下，我猜问题是您的比较器不是反对称的。
输出不是您想要的。您想查看导致失败的值。如果你知道这些，你就会很清楚在哪里放置断点以便在程序失败之前停止程序，然后逐步检查问题区域以查看导致失败的原因。

标签： c++ set comparator

【解决方案1】：

您的比较器不符合strict weak ordering的规则，也就是说可能出现以下情况：

a < b
b < c
a >= c

MSVC 显然已检测到这一点并引发了断言失败。

要解决此问题，您可以按如下方式更改比较器：

bool operator() (const MyData& lhs, const MyData& rhs) const
{
    if (lhs.keyA < rhs.keyA)
        return true;

    if (lhs.keyA == rhs.keyA && lhs.keyB < rhs.keyB)
        return true;

    return false;
}

或者，更简洁，使用std::tie：

bool operator() (const MyData& lhs, const MyData& rhs) const
{
    return std::tie (lhs.keyA, lhs.keyB) < std::tie (rhs.keyA, rhs.keyB);
}

我也去掉了多余的else。

【讨论】：

如果此代码适用于 GCC，是否意味着我为 GCC 正确定义了这种“严格的弱排序”？
不，它没有，只是gcc 没有检查。
不提供保证严格弱排序导致未定义行为的比较器，关于未定义行为的真正酷的事情之一是实现者可以插入检查。 Microsoft 的调试库包含许多 C++ 标准未明确要求的检查。它几乎总是非常有帮助。如果您编译了 Release 版本，您可能会发现您的代码“有效”，因为所有这些额外检查都需要时间，并且 Release 版本使用不同的库，这些库更快，部分原因是它们不进行这些额外检查。
试图理解这种严格的弱排序意味着什么，所以我可以像 this 和 3 个键 this 那样定义它吗？
是的，这行得通，尽管最后你有一些多余的测试。

【解决方案2】：

Compare::operator() 不正确。不符合strict weak ordering的条件。

你可以改成：

bool operator() (const MyData& lhs, const MyData& rhs) const
{
    if (lhs.keyA != rhs.keyA)
        return (lhs.keyA < rhs.keyA)
        
    return (lhs.keyB < rhs.keyB);
}

可以使用std::tie进一步简化。

bool operator() (const MyData& lhs, const MyData& rhs) const
{
    return std::tie(lhs.keyA, lhs.keyB) < std::tie(rhs.keyA, rhs.keyB);
}

【讨论】：