C++ 严格弱排序派生 class

Question

我正在尝试在我想放置在 STL 集容器中的子类中实施严格的弱排序。 STL 集使用 operator< 以严格的弱顺序对其元素进行排序。在我的例子中，我有一个类型层次结构，我不太确定如何为派生类型实现这一点。为此，我快速整理了一下live demo showing where I am uncertain. I am ordering the fields using an easy to use std::tie technique。我不确定的领域是在对派生字段调用 std::tie 比较之前，我应该如何调用超类的运算符<。

struct Base {
    Base(const int& rIntVal,  const std::string& rStrVal)
        : mIntVal(rIntVal)
        , mStrVal(rStrVal)
    {}
    inline bool operator<(const Base& rhs) const {
        return std::tie(mIntVal, mStrVal) < std::tie(rhs.mIntVal, rhs.mStrVal);
    }
private:    
    int mIntVal;
    std::string mStrVal;
};

struct Derived : public Base {
    Derived(
        const int& rIntVal, 
        const std::string& rStrVal, 
        const std::string& rOtherStrVal,
        const std::string& rOtherStrVal1)
        : Base(rIntVal, rStrVal)
        , mOtherStrVal(rOtherStrVal)
        , mOtherStrVal1(rOtherStrVal1)
    {}
    inline bool operator<(const Derived& rhs) const {
        // not sure what to do here - this is my best guess???
        if( Base::operator<(rhs) ) {
            return std::tie(mOtherStrVal, mOtherStrVal1) < 
                std::tie(rhs.mOtherStrVal, rhs.mOtherStrVal1);
        } else {
            return false;
        }
    }
private:    
    std::string mOtherStrVal;
    std::string mOtherStrVal1;
};

Answer 1

首先，您可以选择让派生字段优先于基字段，以便首先考虑派生成员，或者您可以让基字段优先。要做什么取决于你的 class 的含义以及它应该如何排序。

您选择了先比较基字段，这很好，所以我们就这样做。

要成为严格的弱排序，您应该只在基本子对象等效时比较派生字段（即两者都不小于另一个）。

使用当前代码，如果您有 lhs.mIntVal < rhs.mIntVal，您应该 return 为真，但是您继续比较派生字段，最终可能会说 lhs 是不小于rhs，即使基础class的结果说是。

因此，为了使结果正确，您需要等同于：

bool operator<(const Derived& rhs) const {
    if (Base::operator<(rhs))
      return true;
    else if (rhs.Base::operator<(*this))
      return false;
    // base parts are equivalent, compare derived parts:
    return std::tie(mOtherStrVal, mOtherStrVal1) < 
           std::tie(rhs.mOtherStrVal, rhs.mOtherStrVal1);
}

这在逻辑上是正确的，但不是最理想的，因为您调用了 Base::operator< 两次。如 ecatmur 所示，您可以通过在 tie 表达式中包含基础对象来避免这种情况。

Answer 2

您最好将引用绑定到基数 class:

bool operator<(const Derived& rhs) const {
    return std::tie(static_cast<const Base&>(*this), mOtherStrVal, mOtherStrVal1) < 
        std::tie(static_cast<const Base&>(rhs), rhs.mOtherStrVal, rhs.mOtherStrVal1);
}

这将首先通过 superclass 字段进行比较，然后通过 subclass 字段进行比较。

C++ 严格弱排序派生 class

C++ strict weak ordering derived class

c++

stl

tuples

unordered-set

c++11