Question

在看到this question之后，我首先想到的是定义泛型等价和关系运算符是微不足道的：

#include <cstring>

template<class T>
bool operator==(const T& a, const T& b) {

    return std::memcmp(&a, &b, sizeof(T)) == 0;

}

template<class T>
bool operator<(const T& a, const T& b) {

    return std::memcmp(&a, &b, sizeof(T)) < 0;

}

然后

using namespace std::rel_ops将变得更加有用，因为它将通过运算符==和<的默认实现完全通用。显然，这不执行成员比较，而是执行逐位比较，就好像类型仅包含POD成员一样。这与C ++生成复制构造函数的方式不完全一致，例如，做执行成员复制。

但我想知道上述实施是否确实安全。结构自然会具有相同的包装，具有相同的类型，但是填充的内容保证是相同的（例如，用零填充）？是否有任何理由或情况不起作用？

Answer 1

不 - 只是例如，如果你有T ==（float | double | long double），你的operator==就无法正常工作。两个NaN不应该相等，即使它们具有相同的位模式（实际上，检测NaN的一种常用方法是将数字与自身进行比较 - 如果它不等于它自身，则它是NaN）。同样，两个浮点数的指数中的所有位都设置为0，其值为0.0（确切），无论有效位中可能设置/清除哪些位。

您operator<的工作机会更少。例如，考虑std::string的典型实现，如下所示：

template <class charT>
class string { 
    charT *data;
    size_t length;
    size_t buffer_size;
public:
    // ...
};

通过成员的这种排序，您的operator<将根据字符串碰巧存储其数据的缓冲区的地址进行比较。例如，如果它恰好是先用length成员编写的，那么您的比较将使用字符串的长度作为主键。在任何情况下，都不会根据实际的字符串内容进行比较，因为它只会查看data指针的值，而不是它指向的指针，是你真正想要/需要的。

编辑：就填充而言，并不要求填充的内容相等。理论上，填充也可能是某种陷阱表示，如果您甚至试图查看它，它将导致信号，抛出异常或该命令中的某些内容。为了避免这种陷阱表示，您需要使用类似转换的东西来将其视为unsigned char的缓冲区。 memcmp可能会这样做，但话又说明......

另请注意，作为相同类型的对象，不必然意味着使用相同的成员对齐方式。这是一种常见的实现方法，但编译器完全有可能做一些事情，比如根据“认为”特定对象的使用频率使用不同的对齐方式，并在中包含某种类型的标记对象（例如，写入第一个填充字节的值），它告诉该特定实例的对齐。同样，它可以通过（例如）地址隔离对象，因此位于偶数地址的对象具有2字节对齐，在4的倍数的地址处具有4字节对齐，依此类推（这不可能是用于POD类型，但除此之外，所有投注均已关闭。

这些都不可能或不常见，但是我不能想到禁止它们的标准中的任何内容。

Answer 2

Never do this unless you're 100% sure about the memory layout, compiler behavior, and you really don't care portability, and you really want to gain the efficiency

Answer 3

即使对于POD，==运算符也可能是错误的。这是由于结构的对齐，如下所示，我的编译器需要8个字节。

class Foo {
  char foo; /// three bytes between foo and bar
  int bar;
};

Answer 4

这是非常危险的，因为编译器不仅会对普通的旧结构使用这些定义，而且对于任何类，无论多么复杂，您都忘记正确定义==和<。

有一天，它会咬你。

Answer 5

很多可能取决于你对等效的定义。

e.g。如果您在类中比较的任何成员是浮点数。

上述实现可能会将两个双精度视为不相等，即使它们来自相同输入的相同数学计算 - 因为它们可能没有生成完全相同的输出 - 而是两个非常相似的数字。

通常，这些数字应在数值上与适当的容差进行比较。

Answer 6

任何包含单个指针的结构或类都会立即失败任何有意义的比较。这些运算符只适用于普通旧数据或POD的任何类。另一个回答者正确地指出了浮点作为一种情况，即使这样也不成立，并填充字节。

简短的回答：如果这是一个聪明的主意，那么语言会像默认的复制构造函数/赋值运算符一样。

这是一种实现泛型运算符==和运算符<！ - ？ - >的安全方法

6 个答案: