插入 std::set<std::tuple<std::string, ...>> 时重复

Posted 2023-02-16

【中文标题】插入 std::set<std::tuple<std::string, ...>> 时重复

【英文标题】：Duplicates when inserting into std::set<std::tuple<std::string, ...>>

【发布时间】：2021-03-02 11:17:25

【问题描述】：

我尝试使用 std::tuple 作为 std::set 的一个元素，其中 std 元组由 std::string 和一个 bool 组成（仅用于此示例，在正常使用情况下，元组由 3 个元素组成）。元组的字符串应该是唯一的，因此我创建了比较器，它将对元组的第一个元素上的元素进行排序。但是，当插入上述集合时，我确实在容器中得到了重复的元素。我看不出我在哪里犯了错误。提前感谢您的建议！

#include <set>
#include <functional>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() 

    using tuple_t = std::tuple<std::string, bool>;
    std::function<bool(const tuple_t &, const tuple_t &)> tupleCmp =
            [](const tuple_t & l, const tuple_t & r) -> bool 
                return static_cast<bool>(std::get<0>(l).compare(std::get<0>(r)));
            ;

    set<tuple_t, decltype(tupleCmp)> s(tupleCmp);
    s.insert(make_tuple("ahoy", false));
    s.insert(make_tuple("this", false));
    s.insert(make_tuple("creates", false));
    s.insert(make_tuple("duplicates", false));
    s.insert(make_tuple("ahoy", false));

    for (const auto & i :  s)
        cout << get<0>(i) << endl;
    
    auto debug_stop = 0;

Debugger snippet

Output:
ahoy
duplicates
creates
this
ahoy

【问题讨论】：

我认为您的代码具有未定义的行为，因为tupleCmp 没有按照compare 的要求创建严格的弱排序。 std::set 的比较器不应该检查是否相等，而是暗示顺序。它的返回值必须指明是否为l < r。

谢谢@churill，我一定误解了集合构造函数文档的“comp”。 return static_cast<bool>(std::get<0>(l)<(std::get<0>(r))); 工作。

【参考方案1】：

std::string::compare 返回int（负，0，正）而不是bool（小于），

你想要的

std::get<0>(l).compare(std::get<0>(r)) < 0;

或

std::get<0>(l) < std::get<0>(r);

【参考方案2】：

a.compare(b) 返回：

0          when the strings are equal
negative   when a comes before b  (ie a < b)
positive   when b comes before a  (ie b < a)

但是，比较器的返回值被转换为bool，除0 之外的任何值都被转换为true，因此您的比较器认为a < b 对于任何a 和b 都是true除非a == b。特别是a < b 是true 并且b < a 也被认为是true。这不符合strict weak ordering 的要求，并导致未定义的行为。您可以使用“普通”< 来比较字符串。

【讨论】：

嗯，我的知识有差距。在测试它之前，我发誓 static_cast(-1) 会产生错误（正如你指出的那样，它会产生真）。 en.cppreference.com/w/cpp/language/implicit_conversion。 （布尔转换部分）

@Godzilla 认为 std::string::compare 模仿 Cs strcmp 并且在早期 C 没有 bool。我猜如果 C++ 从一开始就进行三向比较std::string::compare 将不存在