是操作员< (less than) on pointers consistent?

Question

注意：这个问题与总订单无关。可以使用

std::less

获得相同类型指针的全序。

根据this，如果两个指针指向不同的分配，则不允许将两个指针与

operator<

进行比较。

在哪种意义上是不允许的？是实现定义的、未指定的还是未定义的行为？

我想我在某处读到它没有具体说明。实现不需要记录行为是什么，但必须有一些行为。因此，这意味着比较任何两个指针仍然是合法的，但不一定会产生全序。 这是否意味着，在比较相同的两个指针两次时，我们仍然必须获得一致的结果？一般情况是：在应用程序中调用相同的未指定行为两次总是会产生相同的结果吗？

int i1, i2;
int* a = &i1;
int* b = &i2;
bool b1 = a < b; // unspecified, right?
bool b2 = a < b;
assert(b1 == b2); // Is this guaranteed to be true?

Answer 1

比较两个不相关的指针（即不指向同一内存的指针，或不指向同一“数组”的不同部分）只能使用相等

==

和不等式

!=

来完成。所有其他比较都是未指定。

如果有两个指针指向同一位置或同一数组内，则可以使用相对运算符来比较它们。

所以如果你有例如

int* p1 = new int[10];
int* p2 = new int[5];

您只能使用==

和

!=

来比较指针

p1

和

p2

。

但是如果你有

int a = new int[10];
int* p1 = &a[0];
int* p2 = &a[3];

然后您还可以使用

<

 和 

>

 （当然还有 

<=

 和 

>=

）来比较 

p1

 和 

p2

Answer 2

不可能比较两个
1. 不相关的指针（除了使用 == 和 !=），即比较两个不相关的指针是未定义的。
但是，仍然可以创建一个指针向量，然后根据这些指针的地址对该向量进行排序！请参阅下面的示例 2。

示例1：

int a = 5,b = 6;
int *a_ptr = &a, *b_ptr = &b;
bool ans = a_ptr < b_ptr;//undefined behavior

示例2：

#include <iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    std::string firstName = "Anoop",middleName = "Singh", lastName = "Rana";
    std::vector<string *> storage_ptr = {&firstName,&middleName,&lastName};
    std::vector<string *>::iterator begin = storage_ptr.begin();
    while(begin!=storage_ptr.end()){
       std::cout<<(**begin)<<std::endl;
       begin++;
    }
    std::sort(storage_ptr.begin(),storage_ptr.end(),greater<string *>());
    std::vector<string *>::iterator begin2 = storage_ptr.begin();
    while(begin2!=storage_ptr.end()){
       std::cout<<(**begin2)<<std::endl;
       begin2++;
    }
    return 0;
}

如您所见，第一个

while

 循环按降序打印向量，而第二个 

while

 循环按升序打印向量，这表明使用 

新标准 我们可以使用函数对象 greater<string *>

 进行排序指针向量。

Answer 3

比较示例中所示的指针没有什么意义，因为“a”和“b”值取决于数据如何存储在内存中，而不取决于存储在该位置的内容。

指针是内存中的地址（通常存储为 32 位整数）。除非您更改其中任何一个，否则它们的比较将返回相同的结果。你可能不知道结果是什么，但你会知道每次都是一样的。

因此，在您的情况下，b1 和 b2 都会得到相同的结果，因此断言将通过。

这是一个比较指针确实有意义的示例：

int data[1000];
int *end = data + 50;
for (int *c = data; c < end; c++)
     ... use *c