使用不同类型调用std::upper_bound编译失败，求原因及解决

问题场景 #

使用自定义比较器跨类型调用std::upper_bound时编译报错，但相同逻辑的std::lower_bound可正常编译运行。

问题代码 #

#include <deque>

struct MyData
{
    int a{-1};

    static struct
    {
        bool operator() (const MyData &left, const int &right) const
        {
            return left.a < right;
        }
    } CompareA;
};

void do_stuff()
{
    std::deque<MyData> myDeque
    {
        MyData{.a =  1},
        MyData{.a =  2},
        MyData{.a =  3},
        MyData{.a =  4},
    };

    auto lower = std::lower_bound(myDeque.begin(), myDeque.end(), 2, MyData::CompareA);
    auto upper = std::upper_bound(myDeque.begin(), myDeque.end(), 3, MyData::CompareA);
}

错误信息 #

在Xcode（clang）环境下，std::upper_bound编译时触发以下通用错误提示（实际问题并非__nat本身）：

struct __nat {
#ifndef _LIBCPP_CXX03_LANG
  __nat()                        = delete;
  __nat(const __nat&)            = delete;
  __nat& operator=(const __nat&) = delete;
  ~__nat()                       = delete;          '~__nat' has been explicitly marked deleted here
#endif
};

问题根源 #

• std::lower_bound的核心逻辑是寻找第一个不满足comp(element, value)的元素，仅需比较器支持(MyData, int)的参数顺序，因此可正常工作。
• std::upper_bound需要寻找第一个满足comp(value, element)的元素，这要求比较器必须支持反向参数顺序(int, MyData)，当前比较器仅实现了单向逻辑，导致模板推导失败，触发libc++的通用错误提示。
• 你观察到的移动语义差异是libc++内部实现细节，并非问题根源。

解决方案 #

给比较器添加反向参数的重载，使其支持双向比较：

struct MyData
{
    int a{-1};

    static struct
    {
        // 用于lower_bound的正向比较
        bool operator() (const MyData &left, const int &right) const
        {
            return left.a < right;
        }
        // 用于upper_bound的反向比较
        bool operator() (const int &left, const MyData &right) const
        {
            return left < right.a;
        }
    } CompareA;
};

修改后，std::upper_bound可正常推导并调用对应比较逻辑，编译通过。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Karl