使用自定义的 less 运算符实现迭代 std::map 会减少它包含的元素

Question

假设我有以下简单程序（http://cpp.sh/5sygh）：

#include <map>
#include <iostream>

using Key = std::pair<unsigned long, unsigned long long>;

struct KeyLess {
  bool operator()(const Key& lhs, const Key& rhs) {
      if (lhs.first < rhs.first) {
        return  true;
      }

      if (lhs.second < rhs.second) {
        return true;
      }

      return false;
  }
};

int main() {
    std::map< Key , int, KeyLess> m;
    m[Key{2, 169}] = 1;
    m[Key{1, 255}] = 2;
    m[Key{1, 391}] = 3;
    m[Key{1, 475}] = 4;

    std::cout << "Elements in map: " << m.size() << std::endl;     
    for(const auto &x: m) {
        std::cout <<"Value: "<< x.second << std::endl;
    }
}

输出只包含 2 个项目，而不是地图中的 4 个：

Elements in map: 4
Value: 2
Value: 1

我在这里想念什么？

Answer 1

您的 less 运算符应该是：

struct KeyLess {
  bool operator()(const Key& lhs, const Key& rhs) {
      if (lhs.first < rhs.first) {
        return  true;
      }

      if (lhs.first == rhs.first && lhs.second < rhs.second) {
        return true;
      }

      return false;
  }
};

当您将结构与多个元素进行比较时，将结构视为单词而将元素视为字符可能会有所帮助。

通过此修改，less 运算符按字典顺序工作，即在对两个相同长度的单词进行排序时比较它们的方式：在下一个位置继续比较，而这些单词在当前位置具有相同的字符，并决定字符何时位于当前位置不同。如果您到达两个单词的末尾，则单词相等。

Answer 2

您的比较函数不符合严格弱排序的要求。

在 SWO 中，如果 A < B 且 B < C，则 A 必须小于 C。还通过查看两个值是否不小于彼此来检查密钥相等性。如果(!(a<b) && !(b<a))那么a == b。两个键不应都小于彼此。

对于您的密钥并使用您的比较功能

Key{2, 169} < Key{1, 255} // this is true because 169 < 255
Key{1, 255} < Key{2, 169} // this is also true because 1 < 2

显然这是一个问题，因为使用您的比较器，这两个键的比较都比彼此少。

我建议的解决方案：由于您的键是std::pairs，因此您不需要定义新的比较器。std::pair默认情况下已经使用字典比较。

Answer 3

您可以隐藏比较器的复杂性并通过使用std::tie.

bool operator()(const Key& lhs, const Key& rhs)
{
   return std::tie(lhs.first, lhs.second) < std::tie(rhs.first, rhs.second);
}