技術標籤：C++進階c++stl

十三、關聯容器的等價與比較函式的返回值

兩個物件是否相等是基於operator==。因為operator==可以自定義，所以，兩個物件相等，並不意味著物件所有的資料成員都相等

而關聯容器對相同元素的定義是等價，預設是基於operator<。比如有個map<string, int>物件，該物件key的排序方式預設就是operator<，a與b等價關係可以如下表示：

!(a<b) && !(b<a)

上述表示式的含義是：按照一定的排序規則，a，b中的任何一個都不在另一個前面，則二者等價

如果排序規則不是operator<，則兩個元素等價的條件是

!keycomp(x,y) && !keycomp(y,x)

其中，keycomp表示key的排序規則

示例

class comp
{
public:
	bool operator()(const string &a, const string &b)
	{
        if(a.size()!=b.size()) {
            return true;
        }
        for (unsigned i=0;i<a.size();++i) {
            if (tolower(a[i])!=tolower(b[i])) {
                return true;
            }
        }

        return false;
	}
};

int main(int argc, char const *argv[])
{
	set<string, comp> s;
	pair<set<string, comp>::iterator, bool> res1=s.insert("abc");
	auto res2=s.insert("ABC");

	auto res3=s.insert("AB");
	cout<<res3.second<<endl;

	cout<<res1.second<<","<<res2.second<<endl;
	cout<<(s.find("ABC")!=s.end())<<endl;
	cout<<(find(s.begin(), s.end(), "ABC")!=s.end())<<endl;
	
	return 0;
}
 

通過輸出結果可知，等價的判定規則生效，當字串abc被insert被新增到容器中後，因為ABC和abc滿足等價條件，為了保證set中所有的元素都是不等價的，所以，ABC沒有被新增到容器中

但是又因為abc和ABC是等價的，所以s.find("ABC")!=s.end()的結果為true，說明查詢成功

而標準庫的find函式是基於相等來進行查詢的，所以find(s.begin(), s.end(), "ABC")直接返回了尾後迭代器，沒查詢到ABC

上面的程式碼，ABC和abc都會讓函式呼叫運算子返回false，從而滿足!comp("ABC", "abc") && !comp("abc", "ABC")的表示式結果為true，進而判定二者等價，從而二者只有一個被新增到容器中，如果上述程式碼的第7，11行返回false，那麼就會判定ABC和abc不等價，就會將ABC和abc都插入到容器中，違背了忽略大小寫的實現原則

十四、讓關聯容器的比較規則在等值的情況下返回false。

如果關聯容器的比較規則在等值的情況下返回true，就有可能使set中出現等值的元素，破壞set

示例

bool comp(int a, int b)
{
	return a<=b;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	set<int, bool(*)(int, int)> s;
	s.insert(10);
	s.insert(10);
	return 0;
}

原因：當插入第二個10時，會根據比較規則判定這兩個10是否等價，因為!(10<=10) && !(10>=10) 的表示式的結果為false，所以判定10和10不等價（相等的值但是卻不等價），所以將第二個10插入到set中，所以set中有兩個重複的10，出現了重複的key，破壞了set，所以出現段錯誤

解決辦法就是讓比較規則在等值的情況下返回false，進而滿足等價的條件。此外，讓比較規則在等值的情況下返回false是任何一個嚴格弱序的函式必須遵守的規則

上述兩個原則說明，關聯容器的排序規則是基本等價而不是相等，兩個元素是否等價的判定條件完全依賴比較函式，可以自由實現，但是可以自由實現的前提是不能突破關聯容器的原則

十五、當關聯容器的key的型別為指標時，要指定比較函式

如果關聯容器中的元素是指標，那麼關聯容器預設是按照指標的16進位制的地址值的大小進行升序排列，而不是根據指標指向的物件的operator<進行排列

示例

int main(int argc, char const *argv[])
{
	set<string *> s;
	s.insert(new string("qwer"));
	s.insert(new string("1234"));
	s.insert(new string("abcd"));

	for (set<string *>::iterator it=s.begin();it!=s.end();++it) {
		cout<<*it<<endl;
		cout<<**it<<endl;
	}

	return 0;
}

可見上述輸出地址是升序的，但是字串完全亂序

解決辦法就是重新指定比較規則

bool comp(string *ps1, string *ps2)
{
	assert(ps1!=nullptr && ps2!=nullptr);
	return *ps1 < *ps2;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	set<string *, bool(*)(string *, string *)> s(comp);
	s.insert(new string("qwer"));
	s.insert(new string("1234"));
	s.insert(new string("abcd"));

	for (set<string *>::iterator it=s.begin();it!=s.end();++it) {
		cout<<*it<<endl;
		cout<<**it<<endl;
	}

	return 0;
}

可見，重新指定比較函式後，輸出結果是按照字串的大小升序輸出

參考

《Effective STL》

歡迎大家評論交流，作者水平有限，如有錯誤，歡迎指出