指针值的严格弱排序

Question

考虑以下结构：

struct Foo {
  const Bar* x;
  const Bar* y;

  Foo(const Bar* _x, const Bar* _y = nullptr) : x(_x), y(_y) { assert(x); }
}

我们如何在 x 和 y 上定义严格的弱排序，以便对象可以在 std::set 中使用？请注意，y 可以是空指针。正如Using std::less with nullptr 中提到的那样，std::less 在空指针上的行为是 undefined 未指定的。以下解决方案是否足够？

bool operator<(const Foo& rhs) const {
  uintptr_t numX = reinterpret_cast<uintptr_t>(x);
  uintptr_t numY = reinterpret_cast<uintptr_t>(y);

  uintptr_t numRhsX = reinterpret_cast<uintptr_t>(rhs.x);
  uintptr_t numRhsY = reinterpret_cast<uintptr_t>(rhs.y);

  return std::tie(numX, numY) < std::tie(numRhsX, numRhsY);
}

编辑：如果不是正确的方法是什么（例如如何将 std::less 与 std::tie 结合）？

Answer 1

使用std::less<Bar*> 就足够了（但使用operator< 则不行）。 std::less 的指针特化（正如the accepted answer to "Using std::less with nullptr" 指出的那样）保证了总排序。与nullptr 的比较是unspecified，这意味着标准不强制特定 排序，但std::less 仍必须产生a 总排序（对于给定的指针p，p < nullptr 每次都必然产生相同的值。

由于总排序比弱排序强，因此在您的情况下使用 std::less 就足够了。

编辑：如果不是正确的方法是什么（例如如何将 std::less 与 std::tie 结合）？

不幸的是，没有简洁的方法。因为std::tie 返回一个std::tuple，并且元组的比较是根据它们的值上的operator< 定义的（而不是std::less），所以你不能在这里真正使用std::tie。要使用std::less，您必须手动操作：

bool operator<(const Foo& rhs) const {
  if (std::less<>{}(x, rhs.x))
    return true;
  if (std::less<>{}(rhs.x, x))
    return false;
  return std::less<>{}(y, rhs.y);
}

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顺便说一句，您当前的实现（将指针重新解释为整数）也会产生总排序（显然，因为您正在比较整数）但您将拥有 行为而不是 unspecified >实现定义的行为（来自reinterpret_cast）。