具有非唯一键排序但唯一比较的 std::map答案

【问题标题】：std::map with non-unique key ordering but unique comparison具有非唯一键排序但唯一比较的 std::map
【发布时间】：2021-01-01 09:00:12
【问题描述】：

考虑以下代码：

#include <iostream>
#include <map>
#include <utility>


struct Key{
    int attr1, attr2;
    Key(int attr1, int attr2) : attr1(attr1), attr2(attr2) {}

    friend bool operator== (const Key& s1, const Key& s2);
    friend bool operator< (const Key& s1, const Key& s2);
};

bool operator== (const Key& s1, const Key& s2){
    return ((s1.attr1 == s2.attr1) && (s1.attr2 == s2.attr2));
}

bool operator< (const Key& s1, const Key& s2){
    return (s1.attr1 < s2.attr1);
}

int main(void){
    std::map<Key, int> mmap;
    mmap.insert(std::make_pair(Key(10, 10), 5));
    mmap.insert(std::make_pair(Key(10, 20), 5));
    std::cout << mmap.size() << std::endl;
}

输出是1，我希望它是2。这似乎是因为在operator< 中只比较了attr1。但是，如果我是正确的，则比较不必是强排序，而是弱排序就足够了。这里是否还有其他错误，或者我必须为其定义一个operator<

Key1 !< Key2 && Key2 !< Key1 暗示Key1 == Key2

是真的吗？

【问题讨论】：

标签： c++ stl key strict-weak-ordering

【解决方案1】：

std::map 在比较元素时根本不使用operartor ==。默认情况下，在这种情况下，它使用std::less，它使用您的operator <。由于您的operator < 仅比较attr1，并且两个对象具有相同的attr1，因此它们被认为是等效的，因此您在地图中只有一个对象。

要解决此问题，您需要检查两个成员，您可以使用 std::tie 技巧来创建一个为您喜欢的元组

bool operator< (const Key& s1, const Key& s2){
    return std::tie(s1.attr1, s1.attr2) < std::tie(s2.attr1, s2.attr2);
}

另一种选择是使用std::unordered_map，它使用散列算法和相等运算符。使用它，您可以仅对 attr1 进行哈希处理，但让相等运算符同时检查 attr1 和 attr2 以确保不添加真正的重复项。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果我是正确的，比较不必是强排序，而弱排序就足够了。

你是对的。

输出是 1，我期望它是 2。

您会错误地期望，因为根据您提供的弱排序关系，这些键被认为是相等的。

这里是否还有其他错误

没有。

我是否必须为它定义一个operator<
Key1 !< Key2 && Key2 !< Key1 implies that Key1 == Key2
是真的吗？

如果您希望操作产生一个排序，其中当且仅当Key1 == Key2 时，键被认为是相等的，那么是的，您确实需要定义这样的运算符。

或者您可以使用可能包含非唯一键的多映射。

【讨论】：