应该 set::equal_range() 返回对( set::lower_bound(), set::upper_bound() )

Question

是的，我知道，我应该有一个复制品，但复制品制作起来很烦人。在我制作一个（并且可能给 clang 一个错误）之前，我想确保我对事物应该如何工作的理解是正确的。

• MSVC：将set::equal_range() 作为{lower_bound(),upper_bound()} 返回。

• Clang：将set::equal_range() 作为{lower_bound(),upper_bound()-1} 返回。 （使用 stdlib=libc++）——当然是我的例子。

我对过去 20 年 STL 编程的期望是 MSVC 是正确的。事实上，我正在编辑的代码是我 20 年前写的，它曾经在 clang 和 gcc 中工作，但现在只能在 MSVC 中工作（也许 gcc - 我还没有尝试过 - 我正在使用一些标题C++20 且仅在 stdlib=libc++ 和 MSVC 中，但不在 gcc 中）。

无论如何，我对 set::equal_range() 应该返回什么的假设是否正确？

好吧，看看吧：

Clang 与 -stdlib=libc++：https://godbolt.org/z/xfnasKa73

没有 -stdlib=libc++ 的 Clang：https://godbolt.org/z/5qYEj4MEd

如果您认为我的比较器是假的，请告诉我。

这里是测试代码：

#include <iostream>
#include <utility>
#include <set>

using namespace std;

struct Range : public pair< size_t, size_t >
{
    using pair::pair;
    bool operator < ( Range const & _r ) const
    {
        return second < _r.first;
    }
};

typedef set< Range > vTySet;

int
main()
{
    vTySet setRanges = {{0,0},{9,9},{10,10},{13,13},{32,32},{34,34},{61,61},{65,90},{101,101},{110,110}};
    Range rngTest = { 97, 122 };
    pair< vTySet::iterator, vTySet::iterator > pritEqualRange = setRanges.equal_range( rngTest );
    size_t nDistEqualRange = distance( pritEqualRange.first, pritEqualRange.second );
    pair< vTySet::iterator, vTySet::iterator > pritLowerUpper = { setRanges.lower_bound( rngTest ), setRanges.upper_bound( rngTest ) };
    size_t nDistLowerUpper = distance( pritLowerUpper.first, pritLowerUpper.second );
    cout << "nDistEqualRange:" << nDistEqualRange << "\n";
    cout << "nDistLowerUpper:" << nDistLowerUpper << "\n";
}

Answer 1

用于std::set 的任何自定义比较器都应满足Compare 要求（严格的弱排序+ 等价）。你的代码中有 UB，你看到的不同是那个 UB 的结果。在您的示例中，元素是对 (a, b)，比较器（我们称之为 less）是 (a, b) < (c, d) iff b < c。

考虑两对(5, 2) 和(6, 3)。不对称属性要求如果(5, 2) < (6, 3) 为真，那么(6, 3) < (5, 2) 应为假。但这也是真的：

Range r1(5, 2);
Range r2(6, 3);
std::cout << less(r1, r2); // 1
std::cout << less(r2, r1); // 1, but should be 0

等价关系的传递性也被这样的比较器打破了：

Range r1(1, 3);
Range r2(2, 5);
Range r3(4, 6);
std::cout << equiv(r1, r2); // 1
std::cout << equiv(r2, r3); // 1
std::cout << equiv(r1, r3); // 0, but should be 1

Demo

应该注意，这些要求不仅适用于集合中的元素，还适用于您作为键传递给std::set::equal_range(const Key&) 的元素。