c++ - 不能对 std::set> 使用用户提供的比较函数

Question

我偶然发现了关于 std::set 的非常奇怪的编译错误在 std::less 的帮助下使用透明比较器.考虑这个简单的程序:

using Key = std::string;

bool operator<(const Key&, int) { return true; }
bool operator<(int, const Key&) { return true; }

int main()
{
  std::set<Key, std::less<>> s;
  int x;
  auto it = s.find(x);
}

它给我编译错误:

error: no matching function for call to object of type 'const std::less<void>'
      if (__j != end() && _M_impl._M_key_compare(__k, _S_key(__j._M_node)))
                          ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

如果我使用自己的类而不是 std::string作为 key ，它工作正常:

struct My {};
bool operator<(const My&, const My&) { return true; }

using Key = My;

为什么它不适用于 std::string ？

在此处查看演示:https://gcc.godbolt.org/z/MY-Y2s

UPD

我真正想做的是在 std::unique_ptr<T> 之间声明比较运算符和 T* .但我认为 std::string 会更清楚.

Answer 1

Argument-dependent lookup这是一个有趣的老东西，不是吗？

已经存在一个operator<关于 std::string在命名空间 std , 这是在寻找 < 时发现的这符合你的论点。也许与直觉相反(但并非没有充分的理由)，在那之后不再尝试进一步查找!不搜索其他命名空间。即使只有您的重载实际上匹配两个参数。您的全局operator<在此上下文中有效隐藏，如以下可怕的示例所示:

namespace N
{
    struct Foo {};

    bool operator<(Foo, Foo) { return false; }
}

bool operator<(N::Foo, int) { return false; }

namespace N
{
    template <typename T1, typename T2>
    bool less(T1 lhs, T2 rhs)
    {
        return lhs < rhs;
    }
}

int main()
{
    N::Foo f;
    N::less(f, 3);
}

/*
main.cpp: In instantiation of 'bool N::less(T1, T2) [with T1 = N::Foo; T2 = int]':
main.cpp:22:17:   required from here
main.cpp:15:20: error: no match for 'operator<' (operand types are 'N::Foo' and 'int')
         return lhs < rhs;
                ~~~~^~~~~
*/

( live demo )

现在，您不能向命名空间 std 添加内容，但这很好，因为如果您不重载与其他人的类型相关的运算符，它会好得多。这是在其他库执行相同操作时隐藏 ODR 错误的最快方法。

类似地，创建一个名为 Key 的东西那是实际上只是std::string伪装是意外冲突和意外行为的秘诀。

总的来说，我强烈建议您制作 Key至少是 std::string 的“强别名” ;也就是说，它自己的类型而不是简单的别名。正如您所发现的，这也解决了您的问题，因为现在 operator<和操作数类型在同一个命名空间中。

更一般地说，如果您不是真的在这里使用别名，但确实想对标准类型进行操作，那么您将回到编写一个命名的自定义比较器，它很好地隔离了新逻辑并且使用起来也很简单。缺点当然是您每次都必须“选择加入”，但我认为总体而言这是值得的。