为什么我在 g++ 4.8.5 中收到此程序的编译错误？

Question

我正在尝试解决来自online judge 的问题，而法官使用的是 g++ 4.8.5。

以下程序在我的机器（g++ 8.2.0）上使用-std=c++11 -pedantic-errors正确编译：

#include <algorithm>

struct Task {
    int deadline;
    const bool operator<(const Task &o) {
        return deadline < o.deadline;
    }
};
Task tasks[] = {8, 4, 3, 5, 1, 2, 0, 7};

int main()
{
    std::sort(tasks, tasks + 8);
}

但是，法官给了我以下错误：

In file included from /usr/include/c++/4.8/algorithm:62:0,
                 from Main.cpp:1:
/usr/include/c++/4.8/bits/stl_algo.h: In instantiation of '_RandomAccessIterator std::__unguarded_partition(_RandomAccessIterator, _RandomAccessIterator, const _Tp&) [with _RandomAccessIterator = Task*; _Tp = Task]':
/usr/include/c++/4.8/bits/stl_algo.h:2283:70: required from '_RandomAccessIterator std::__unguarded_partition_pivot(_RandomAccessIterator, _RandomAccessIterator) [with _RandomAccessIterator = Task*]' /usr/include/c++/4.8/bits/stl_algo.h:2315:54:
required from 'void std::__introsort_loop(_RandomAccessIterator, _RandomAccessIterator, _Size) [with _RandomAccessIterator = Task*; _Size = int]' /usr/include/c++/4.8/bits/stl_algo.h:5461:36:
required from 'void std::sort(_RAIter, _RAIter) [with _RAIter = Task*]' Main.cpp:15:23:
required from here /usr/include/c++/4.8/bits/stl_algo.h:2245:19:
error: passing 'const Task' as 'this' argument of 'const bool Task::operator<(const Task&)' discards qualifiers [-fpermissive]
    while (__pivot < *__last)
       ^

法官用-std=c++11 -O2 -lm编译。

g++ 4.8 不完全支持 C++11 吗？这个怎么编译？

Answer 1

是的，GCC 4.8 确实支持大部分 C++11，可以看到 here。但是，这似乎是 GCC 4.8 中的一个错误。从 2013 年开始，std::sort 的确切要求位于此 ISO specification 的第 25.4 节。

它注意到operator< 的唯一要求是它实现了“strict weak ordering”。然后它继续通过其数学属性定义“严格的弱排序”。这似乎并不意味着operator< 必须是 const，因为 GCC 4.8 试图强制。 operator< 可能会更改内部变量，并且仍然遵循规范，只要返回的布尔值进行“严格的弱排序”。这可用于计算 std::sort 函数对每个变量进行的比较次数，从而可以更轻松地对 std::sort 进行基准测试，而不会出现未定义的行为（这只是许多不同可能性的一个示例）。

使用 const 一定是对 GCC 4.8 中 C++11 的原始实现的过度假设，并在以后的版本中得到了纠正。

很遗憾，如果在线法官使用的是该版本的 GCC，您将无能为力。此处的其他答案指定了如何修复它（即，使您的成员函数为 const）。

深入研究 GCC 的历史，我们可以看到它在 2013 年 9 月 27 日更改为 here。这似乎是一个更大的重构，可能没有注意复杂性，但贡献者确实在几个领域删除了const，所以它似乎是有意的。提交消息也不是太有启发性。如果你愿意，你可以给他发电子邮件，看看他是否记得 xD

Answer 2

const bool operator<(const Task &o) {

应该是

bool operator<(const Task &o) const {

返回值为const是没有意义的，作为比较运算符不需要修改*this。

错误消息显示passing 'const Task' as 'this' argument of 'const bool Task::operator<(const Task&)' discards qualifiers，因此在std::sort 的内部某处，它试图在const Task 对象上调用operator<。你原来的tasks数组不是const，所以这大概是因为std::sort正在调用一个接受const Task &的辅助函数（因为辅助函数不需要修改任何东西）。

调用失败，因为您的 operator< 未声明为 const（即可在 const 对象上调用）。

我不确定 g++ 8.2 有什么不同，但显然 std::sort 的实现已经改变，因此它不再在内部引用 const T 对象。

Answer 3

注意错误信息中的这一行

error: passing 'const Task' as 'this' argument of 'const bool Task::operator<(const Task&)' discards qualifiers

std::sort 期望您的对象的 operator< 不会修改对象本身。您需要通过显式将其标记为 const 来表明您的比较运算符不会改变对象的状态。

正确的版本看起来像

struct Task {
    int deadline;
    const bool operator<(const Task &o) const {
        return deadline < o.deadline;
    }
};

有关更多信息，请参阅此链接：Meaning of 'const' last in a function declaration of a class?