構造体(aggregate) に 比較関数を極力自動で生やす

よくある問題

C++の構造体には operator==とか生えていない。¹
そのため、std::setやuniqを利用するには自分でoperator<などを定義する必要がある。
しかし困ったことにめんどい。今回はこれを何とかしたい

解決案

解決するには以下の二つのものを組み合わせればよい

• 構造体を比較する方法
• 関数を構造体に結び付ける方法(極力低コストに)

構造体を比較する

1. ココ などを参考に構造体をtupleに変換する関数を作る
2. 1で構造体をtupleに変換して 比較する関数を作る

関数を構造体に結び付ける

やり方は２つある

1. 構造体をwrapするhelperを作る
2. 構造体をADLの呼び出し対象にするclassをつくる

構造体をwrapする

構造体をwrapするhelperをつかう
https://wandbox.org/permlink/GsnOppgzrVCjIwXk

lib.hpp

template<class S>
struct Wrap:S{
    friend bool operator<(Wrap const &lhs, Wrap const &rhs){
        return to_tie(lhs) < to_tie(rhs);
    }
};

main.cpp

struct StructImpl{
    int x;
    std::string y;
};
using Struct=Wrap<StructImpl>;

int main(){
    Struct a={1,""}, b={1,"b"};
    assert(std::is_aggregate<Struct>());
    assert(a<b);
}

構造体をADLの呼び出し対象にする

構造体をtemplateで作り、helper classを指定。ADL呼び出しの対象にする
https://wandbox.org/permlink/9xNFtLBkI01cx9M7

lib.hpp

struct Hook{
    template<class T>
    friend bool operator<(T const &lhs, T const &rhs){
        return to_tie(lhs) < to_tie(rhs);
    }
};

main.cpp

template<class>
struct StructImpl{
    int x;
    std::string y;
};

using Struct = StructImpl<Hook>;

int main(){
    Struct a={1,""}, b={1,"b"};
    assert(std::is_aggregate<Struct>());
    assert(a<b);
}

1. C++20では生えてくるといわれているが、人生と締め切りは短いので2020年とか待てない ↩