stl 比较和boost LessThanComparable
C++ STL的几种常用“比较”概念简述
http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/libs/utility/LessThanComparable.html
A type is LessThanComparable if it is ordered: it must be possible to compare two objects of that type using operator<, and operator< must be a strict weak ordering relation.
http://book.51cto.com/art/201205/335224.htm
4.8.1 基本运算概念
由于C++可重载的操作符很多，因此operators库是由多个类组成的，分别用来实现不同的运算概念，比如less_than_comparable定义了<系列操作符，left_shiftable定义了<<系列操作符。operators中的概念非常多，囊括了C++中的大部分操作符重载，在这里我们先介绍一些最常用的算术操作符：
equality_comparable：要求提供==，可自动实现!=，相等语义；
less_than_comparable：要求提供<，可自动实现>、<=、>=；
addable：要求提供+=，可自动实现+；
subtractable：要求提供-=，可自动实现-；
incrementable：要求提供前置++，可自动实现后置++；
decrementable：要求提供前置--，可自动实现后置--。
equivalent：要求提供<，可自动实现==，等价语义，它与equality_comparable的区别请参见4.8.5节。
这些概念在库中以同名类的形式提供，用户需要以继承的方式来使用它们。继承的修饰符并不重要（private、public都可以），因为operators库里的类都是空类，没有成员变量和成员函数，仅定义了数个友元操作符函数。
例如，less_than_comparable的形式是：
- template <class T>
- struct less_than_comparable {
- friend bool operator>(const T& x, const T& y);
- friend bool operator<=(const T& x, const T& y);
- friend bool operator>=(const T& x, const T& y);
- };
如果要同时实现多个运算概念则可以使用多重继承技术，把自定义类作为多个概念的子类，但多重继承在使用时存在很多问题，稍后将看到operators库使用了特别的技巧来解决这个问题。
我们使用之前4.5.3节定义的三维空间的点point作为opreators库的示范类，在此把它重新定义如下（去掉了swap函数）：
- class point
- {
- int x, y, z;
- public:
- explicit point(int a=0, int b=0, int c=0):x(a),y(b),z(c){}
- void print()const
- { cout << x <<","<< y <<","<< z << endl; }
- };
我们先来实现less_than_comparable，它要求point类提供<操作符，并由它继承。假定point的小于关系是三个坐标值的平方和决定的，下面的代码示范了less_than_comparable的用法，只需要为point增加父类，并定义less_than_comparable概念所要求的operator<：
- #include <boost/operators.hpp>
- class point:
- boost::less_than_comparable<point> //小于关系，私有继承
- {
- public:
- friend bool operator<(const point& l, const point& r)
- {
- return (l.x*l.x + l.y*l.y +l.z*l.z <
- r.x*r.x + r.y*r.y +r.z*r.z);
- }
- ... //其他成员函数
- };
less_than_comparable作为基类的用法可能稍微有点奇怪，它把子类point作为了父类的模板参数：less_than_comparable，看起来好像是个"循环继承"。实际上，point类作为less_than_comparable的模板类型参数，只是用来实现内部的比较操作符，用作操作符函数的类型，没有任何继承关系。less_than_comparable生成的代码可以理解成这样 ：
- //template<TT = point>
- struct less_than_comparable
- {
- friend bool operator>=(const point& x, const point& y)
- { return !(x < y); }
- }
(
友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数，它不属于任何类，但需要在类的定义中加以
声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend
)
明白了less_than_comparable的继承用法，剩下的就很简单了:point类定义了一个友元operator<操作符，然后其余的>、<=、>=就由less_than_comparable自动生成。几乎不费什么力气，在没有污染名字空间的情况下我们就获得了四个操作符的能力：
- int main()
- {
- point p0, p1(1,2,3), p2(3,0,5), p3(3,2,1);
- assert(p0 < p1 && p1 < p2);
- assert(p2 > p0);
- assert(p1 <= p3);
- assert(!(p1<p3)&&!(p1>p3) );
- }
同样我们可以定义相等关系，使用equality_comparable，规则是point的三个坐标值完全相等，需要自行实现operator==：
- class point:boost::less_than_comparable<point> //使用多重继承
- ,boost::equality_comparable<point> //新增相等关系
- {
- public:
- friend bool operator<(const point& l, const point& r)
- { /*同前*/ }
- friend bool operator==(const point& l, const point& r)
- { return r.x == l.x && r.y == l.y && r.z == l.z; }
- };
然后我们就自动获得了operator!=的定义：
- point p0, p1(1,2,3), p2(p1), p3(3,2,1);
- assert(p1 == p2);
- assert(p1 != p3);
在使用operators库时要注意一点，模板类型参数必须是子类自身，特别是当子类本身也是个模板类的时候，不要错写成子类的模板参数或者子类不带模板参数的名称，否则会造成编译错误。假如我们改写point类为一个模板类：
- template<typename T> class point {...}
那么如下的形式都是错误的：
- template<typename T> class point：boost::less_than_comparable<T>
- template<typename T> class point：boost::less_than_comparable<point>
正确的写法应该是：
- template<typename T> class point：boost::less_than_comparable< point<T> >
因为只有point才是模板类point的全名。
4.8.3 基类链
多重继承一直是C++中引发争论的话题，喜欢它的人和讨厌它的人几乎同样多。总的来说，多重继承是一种强大的面向对象技术，但使用不当也很容易引发诸多问题，比如难以优化和经典的"钻石型"继承。
operators库使用泛型编程的"基类链"技术解决了多重继承的问题，这种技术通过模板把多继承转换为链式的单继承。
前面当讨论到less_than_comparable<point>这种用法时，我们说它不是继承，然而，现在，我们将看到它居然真的可以实现继承的功能，这从一个方面展示了泛型编程的强大威力。
operators库的操作符模板类除了接受子类作为比较类型外，还可以接受另外一个类，作为它的父类，由此可以无限串联链接在一起（但要受编译器的模板编译能力限制），像这样：
- demo: x< demo, y<demo, z<demo,...> > >
使用基类链技术，point类的基类部分可以是这样：
- boost::less_than_comparable<point, //注意这里
- boost::equality_comparable<point> > //是一个有很大模板参数列表的类
对比一下多重继承的写法：
- boost::less_than_comparable<point>, //注意这里
- boost::equality_comparable<point> //有两个类
代码非常相似，区别仅仅在于模板参数列表结束符号（>）的位置，如果不仔细看可能根本察觉不出差距。但正是这个小小的差距，使基类链通过模板组成了一连串的单继承链表，而不是多个父类的多重继承。
例如，如果为point类再增加加法和减法定义，继承列表就是：
- class point:
- less_than_comparable<point, //小于操作
- equality_comparable<point, //相等操作
- addable<point, //加法操作
- subtractable<point //减法操作
- > > > >
- {...}
基类链技术会导致代码出现一个有趣的形式：在派生类的基类声明末尾处出现一长串的>（模板声明的结束符），在编写代码时需要小心谨慎以保证尖括号的匹配，使用良好的代码缩进和换行可以减少错误的发生。
我的实现less than compare的方法：
下面代码有错误,去掉MyLessThanComparable的继承自T就行了。 class Point2; template<class T> struct MYLessThanComparable :T { friend bool operator>=(const T& l, const T& r) { return !(l < r); } friend bool operator>(const T& l, const T& r) { return r < l; //这里z注意:r<l,自然l>r } friend bool operator<= (const T& l, const T& r) { return !(l>r); } }; class Point2 :MYLessThanComparable<Point2> { public: explicit Point2(int a = 0, int b = 0, int c = 0) :x(a), y(b), z(c) { } void print() const { cout << x << "," << y << "," << z << endl; } friend bool operator<(const Point2& l, const Point2& r) //友元函数，与这个类无关 //:point类定义了一个友元operator<操作符，然后其余的>、<=、>=就由less_than_comparable自动生成 { return (l.x*l.x + l.y*l.y + l.z*l.z < r.x*r.x + r.y*r.y + r.z*r.z); } private: int x, y, z; };
编译报错：
error C2504: “Point2”: 未定义基类
参见对正在编译的类 模板 实例化“MYLessThanComparable<Point2>”的引用
已经声明和定义了Point2，为什么还一直报这个错误，
看了这个帖子：http://bbs.csdn.net/topics/390448140
在定义派生类的头文件上下文中，必须直接或间接地看到基类的定义，单单给出基类的前置声明编译无法通过。
上面的Point2和MYLessThanComparable相互继承，导致出现不管谁在前谁在后，一定有一个会报错：未定义基类，究其原因还是“在定义派生类的头文件上下文中，必须直接或间接的看到基类的定义，单单给出声明时不行的”
后来想了下，MYLessThanComparable不必继承Point2，继承没什么用，去掉就行了。