具有 std::map<T*, U> 的程序是否具有明确定义的行为？ [复制]

Question

Comparing pointers to unrelated objects has unspecified results.

这似乎表明该程序可能具有未定义的行为，至少因为我们不能保证键类型的严格弱排序：

#include <map>

int main()
{
    int x = 0, y = 1;
    bool arbitrary = false;

    std::map<int*, bool> m{
       {&x, arbitrary},
       {&y, arbitrary}
    };
}

那么，更一般地说，我们可以说带有指针键的地图是一个危险的*命题吗？或者我们可以在这里依靠一些特殊的规则？

^{* 从学术上讲，就是；实际上，我不知道主流实现实际上会在比较任意指针时引发地狱。}

Answer 1

也就是说；实际上，我不知道主流实现 实际上会在比较任意指针时引发地狱。

取决于 地狱 的含义。地狱不仅仅是立即崩溃或用随机数据扰乱内存。它可能会给应该是确定性函数的结果带来不确定的结果。

众所周知，GCC 可以优化指向不同完整对象 A 和 B 的相关（虚拟）（子）对象的对象的指针比较：基于 &A 的任何内容都会与基于 &B 的任何内容进行比较，甚至&A+1，即使地址实际上相同。我不知道这是否在 C 或 C++ 中观察到，但您的问题几乎是 C/C++（也适用于 qsort）。

也就是说，指针比较的结果将取决于指针的已知来源。这意味着根据优化级别、内联上下文、翻译单元等，比较可能会得出不同的结果。

所以是的，如果您进行这些指针比较，它至少可以在流行编译器的某些版本上崩溃。

std::map 不是在术语 operator< 中定义的，而是在 std::less 术语中定义的。

Answer 2

std::map 使用 std::less 专门针对指针类型：

任何指针类型的 std::less 特化都会产生一个严格的 总顺序，即使内置 operator、=）。

对于更具体的描述，我给你留下 2 个链接：

std::less first link

std::less second link

Answer 3

std::less（std::map 的默认比较器）对指针有特殊处理，允许：

std::less 对任何指针类型的特殊化都会产生严格的总顺序，即使内置的 operator< 没有。

关于

我们可以说带有指针键的地图是一个危险的命题吗？

所以总的来说还不错。

应使用const char* 键采取额外的预防措施：

我们比较指针而不是字符串内容（主要是初学者的困惑）。

具有相同内容的 C 字符串文字不保证相等：

"literal" == "literal"; // Not guaranteed
"literal" < "literal"; // false .. or true

Answer 4

是的，因为std::map 默认比较运算符是std::less，与标准比较运算符不同，它完全是为指针类型定义的。

[comparisons#2]

对于less、greater、less_equal和greater_equal模板，任何指针类型的特化产生的结果与实现定义的严格指针总顺序一致([defns.order.ptr])。

在[defns.order.ptr] 中将实现定义的严格的指针总顺序定义为：

实现定义的对所有指针值的严格总排序，使得排序与内置运算符 、= 和 施加的偏序一致