C++ STL中set的'insert'函数的原理是什么？

Question

下面这段代码：

int main()
{
    std::set<Node> s;
    for (int i = 0; i <= 5; i++)
        s.insert(Node(i));
    s.insert(Node(4));
    for (auto itor = s.begin(); itor != s.end(); itor++)
    {
        std::cout << itor->val << ' ';
    }
}

当符号'

struct Node
{
    int val;
    Node(int _val = -1) : val(_val) {}
    bool operator<(const Node &p) const
    {
        return val > p.val;
    }
};

当我把函数改成这样的时候：

bool operator<(const Node &p) const
{
    return val >= p.val;
}

输出变为：'5 4 4 3 2 1 0'。 这种差异让我感到困惑，有人可以解释为什么会发生这种情况并解释“插入”函数的原理吗？

Answer 1

std::set 默认在 key 类型上使用 operator<，所以在第一种情况下，它使用为 Node 定义的 operator< 来比较 key，然后使用 > 来比较底层整数，因此您会看到整数的降序。

std::set 期望提供的顺序是以 严格的弱顺序 作为前提条件。在第二种情况下，您的 operator< 不是严格的弱顺序，因此您违反了先决条件，触发了未定义的行为。因此，实现是混乱的。 （未定义的行为意味着任何事情都可能发生——程序可能会产生奇怪的结果、崩溃、使您的计算机着火、产生鼻恶魔等）

Answer 2

STL 容器中的自定义比较函数必须满足要求，即它们必须引入严格的弱排序关系。使用val >= p.val 的第二个运算符重载无法做到这一点，因此行为未定义。

来自cppreference std::set:

在标准库使用比较要求的任何地方，唯一性都是通过使用等价关系来确定的。用不精确的术语来说，如果两个对象 a 和 b 的比较值都不小于另一个，则认为这两个对象是等效的：!comp(a, b) && !comp(b, a)。