std::multiset 是否保证插入顺序？答案

【问题标题】：Does std::multiset guarantee insertion order?std::multiset 是否保证插入顺序？
【发布时间】：2011-02-08 06:22:00
【问题描述】：

我有一个std::multiset，它存储class A 的元素。我已经为这个类提供了我自己的operator< 实现。我的问题是，如果我在这个多重集中插入两个等效对象，它们的顺序是否得到保证？例如，首先我将对象a1 插入到集合中，然后将等效对象a2 插入到该集合中。当我遍历集合时，我可以期望 a1 出现在 a2 之前吗？如果没有，有没有办法使用 multiset 来实现这一点？

【问题讨论】：

标签： c++ stl data-structures standard-library

【解决方案1】：

在 C++03 中，不能保证 insert 和 erase 保留相对顺序。然而，这在 C++0x 中有所改变：

n3092, §23.2.4/4：如果关联容器对于每个键最多包含一个元素，则它支持唯一键。否则，它支持等效键。 set 和 map 类支持唯一键； multiset 和 multimap 类支持等效键。 对于多重集和多重映射，插入和擦除保留等效元素的相对顺序。 _{强调我的。}

这在defect report 中进行了讨论。 This page 是关于这个问题的 cmets 的集合，它写得很好，也很充实。（我非常推荐在之前的“概述”链接上阅读这篇文章。）

在该评论页面中，您可以找到当前实现的比较，因此您可以检查您打算使用的实现是否符合您的预期。

我想不出一种方法来强行将您想要的命令从我的脑海中排除。：/

【讨论】：

也不使用多重集。 std::map<A, std::vector<A> > 是我目前最好的选择...
@Matt：是的，你必须手动完成多重设置的行为太糟糕了：/
N1780 和 DR 371 明确表示所有当前的实现都提供稳定性，这是 RB 树的自然属性。但问题不在于现有元素的稳定性，而在于a2 是在a1 之前还是之后插入的，答案是在之后（在C++03 中是真的，在C++11 中保证）。如果需要不同的行为，您可以使用插入提示在现有元素之前插入。
@JonathanWakely BTW 请查看stackoverflow.com/tags/template-templates/info
@knatten：我认为你是对的。这是这种情况的意图，但它仍然没有明确说明。

【解决方案2】：

考虑到a1 和a2 在您的示例中比较相等，而实际存储在std::multiset 中的是a1 和a2 的副本，我真的不知道如何你知道哪个是哪个。

如果你能分辨出来，也许class A 一开始就设计得不好。所以std::multiset不保证这样的事情。

【讨论】：

我认为我的例子不够清楚。假设我有一个类人，它具有各种属性，如年龄、姓名等。现在让我有很多人对象，并想要创建按年龄排序的多组人。我相信这是一个真正的要求。我的问题是，如果这两个人的年龄相同，他们的订单是否保证作为输入订单？
提供给多重集的谓词只要求有部分排序。如果a1 < a2 和a2 < a1 都评估为假，这并不表示a1 == a2 将评估为真。对象a1 和a2 是等价的，但不一定是等价的。
@Naveen：正如 GMan 在他的回答中解释的那样，这只能从 C++0x 开始得到保证（顺便说一下，我不知道他们已经引入了这个保证；因为这个标准还没有已发布，目前不保证）。
@Aeth：是的，你是对的。但通常（强调“通常”）拥有一个所有运算符和 == 对两个有效对象返回 false 的类并不是一个好主意。迟早，当有人试图以您意想不到的方式使用您的课程时，这将导致意外行为。
@Gorpik：我完全同意你所说的比较和相等运算符。但是，OP 没有说明是否已经为他的类型定义了大于和相等运算符。对于他以人和他们的年龄为例，我什至不会使用小于运算符。似乎 operator 方法是专门为与 multiset 一起使用而定义的。我更愿意定义一个不同的方法，例如is_younger，并将其用作多重集的谓词。这样就不会对方法的含义产生混淆。

【解决方案3】：

std::multimap 不保证这一点。如果您可以通过函数使用整数表达您的operator<，例如int A::orderingInt()，你可以使用

std::multiset<MyCustom> myset;

与

class MyCustom : public std::vector<A> {}

重载

bool operator<(const MyCustom& a, const MyCustom& b) {
   // theoretically empty MyCustom should not occure
   return a[0].orderingInt() < b[0].orderingInt();
}

当然现在添加和迭代会有所不同：

A a;
myset[a.orderingInt()].push_back(a);

// groups with "small" elements first
for(std::multiset<MyCustom>::iterator it=myset.begin(); it!=myset.end(); it++) {
    // those elements are "equal"
    for(std::vector<A>::iterator jt=it->begin(); jt->end(); jt++) { 
         // use A& a = *jt;
    }
}

【讨论】：