C++中Set/Map的KeyEqual是否等价于std::memcmp？模板类内可查询吗？

问题拆解 #

1. 如何判断Set或Map容器使用的KeyEqual谓词，功能上是否等价于std::memcmp？
2. 在模板类中，能否查询或内省KeyEqual的这类行为特性？

等价性判定示例 #

• 算术标量类型：KeyEqual的比较逻辑等价于直接对比内存位模式，和std::memcmp的功能完全一致。
• 空终止字符串指针：KeyEqual不会仅对比指针地址的位模式，此时判断相等需要调用std::strcmp，和std::memcmp的行为完全不同。

模板类内省的实现方式 #

C++标准没有提供直接内省KeyEqual谓词特性的原生机制——毕竟KeyEqual是可完全自定义的仿函数/函数对象，其行为由用户决定，编译器无法自动推导它是否等价于std::memcmp。

若要实现这类判断，只能通过模板特化或标签分发手动标记：

1. 针对默认std::equal_to<T>这类标准谓词，根据Key类型做特化：
   • 当Key是算术标量时，标记其等价于std::memcmp；
   • 当Key是字符串指针时，标记其不等价。
2. 自定义KeyEqual时，需要手动为其添加对应的特性标签，供模板类识别。

示例代码如下：

#include <type_traits>
#include <cstring>

// 默认特质：不等价于memcmp
template<typename KeyEqual, typename Key>
struct is_memcmp_equivalent : std::false_type {};

// 特化：std::equal_to<T> + 算术标量类型
template<typename T>
struct is_memcmp_equivalent<std::equal_to<T>, T> 
    : std::bool_constant<std::is_arithmetic_v<T>> {};

// 自定义字符串指针相等谓词
struct StrPtrEqual {
    bool operator()(const char* a, const char* b) const {
        return std::strcmp(a, b) == 0;
    }
};

// 为自定义谓词特化特质
template<>
struct is_memcmp_equivalent<StrPtrEqual, const char*> : std::false_type {};

// 使用示例
int main() {
    // 算术标量的默认谓词，等价于memcmp，结果为true
    static_assert(is_memcmp_equivalent<std::equal_to<int>, int>::value);
    // 字符串指针的自定义谓词，不等价于memcmp，结果为false
    static_assert(!is_memcmp_equivalent<StrPtrEqual, const char*>::value);
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Yates