std::less是如何工作的?

Question

指针关系操作符不定义总顺序(c++ 11标准第5.9节):

如果两个相同类型的指针p和q指向不同的对象，而这些对象既不是同一对象的成员，也不是同一数组的元素，或者指向不同的函数，或者只有一个指针为空，则p<q、p>q、p<=q、p>=q的结果不指定。

std::less文档说:

对于任何指针类型，std::less的部分专门化都会产生一个总顺序，即使内置的operator<没有。

如何从偏序中得到这个全序?

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我无法通过查看/usr/include/c++/4.9/bits/stl_function.h来回答struct less定义的问题:

  template<typename _Tp = void>
    struct less;
  template<typename _Tp>
    struct less : public binary_function<_Tp, _Tp, bool>
    {
      bool
      operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
      { return __x < __y; }
    };
  template<>
    struct less<void>
    {
      template <typename _Tp, typename _Up>
        auto
        operator()(_Tp&& __t, _Up&& __u) const
        noexcept(noexcept(std::forward<_Tp>(__t) < std::forward<_Up>(__u)))
        -> decltype(std::forward<_Tp>(__t) < std::forward<_Up>(__u))
        { return std::forward<_Tp>(__t) < std::forward<_Up>(__u); }
      typedef __is_transparent is_transparent;
    };

Answer 1

如何从偏序中得到这个全序?

标准很少说明应该如何完成某事。相反，它说的是需要什么。事实就是如此。标准要求std::less提供总订单，在§20.9.6/14:

对于greater、less、greater_equal和less_equal模板，任何指针类型的特化都产生一个总顺序，即使内置操作符<、>、<=、>=没有。

而operator<在这方面的行为是未指定根据§5.9/4(你在你的问题中的报价)。

未指定行为在§1.3.25中定义为:

行为，对于一个格式良好的程序结构和正确的数据，这取决于实现[…]

在您的具体实现中，operator<已经提供了一个总顺序(可能是因为您的指针类型被实现为32位或64位地址，这可以很容易地解释为类似于无符号整数的东西，从而产生一个总顺序)，因此std::less只是将其参数转发给该操作符。