是否包含`std::Vector`的常量时间`?

我正在使用一些代码,通过将std::vector的地址与描述vector数据范围的地址进行比较,检查std::vector是否在固定时间内包含给定的元素。但是,我怀疑,尽管它可以工作,但它依赖于未定义的行为。如果vector不包含该元素,则不允许进行指针比较。

bool contains(const std::vector<T>& v, const T& a) {
  return (v.data() <= &a) && (&a < v.data() + v.size());
}

我认为这是未定义的行为对吗?如果是这样的话,有没有办法在不大幅改变代码的时间复杂性的情况下做同样的事情?


解决方案

您可以使用std::less

为任何指针类型专门化std::Less将生成实现定义的严格总计顺序,即使内置<;运算符不这样做。


更新:

该标准并不能保证这对CONTAINS有效。如果您有两个向量a和b,则允许总顺序为&;a[0]、&;b[0]、&;a[1]、&;b[1]、&;a[2]、&;b[2]、...,即元素交错。

正如评论中指出的,该标准只保证std::less产生实现定义的严格总顺序,这与内置操作符施加的偏序是一致的。然而,该标准并不保证指向不同对象或数组的指针的顺序。相关:https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20170927-00/?p=97095

有趣的是,Herb Sutter的gcpp库中也有类似的用法(link)。有评论说它是可移植的,但这个库是试验性的。

    //  Return whether p points into this page's storage and is allocated.
    //
    inline
    bool gpage::contains(gsl::not_null<const byte*> p) const noexcept {
        //  Use std::less<> to compare (possibly unrelated) pointers portably
        auto const cmp = std::less<>{};
        auto const ext = extent();
        return !cmp(p, ext.data()) && cmp(p, ext.data() + ext.size());
    }

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