如何为pair类型vector的lower_bound编写仅比较首元素的比较器

首先明确std::lower_bound的比较器规则：比较器接收两个参数，第一个是传入的待查找值，第二个是遍历区间内的元素，返回true表示待查找值的排序位置在当前元素之前，必须遵循严格弱序要求。
针对存储std::pair<std::string, std::string>元素的vector，仅比较首元素的查找实现如下：

bool find(const std::string& key) const {
    // 前置要求：words_ 已按pair首元素升序排序
    auto finder = std::lower_bound(
        words_.begin(),
        words_.end(),
        key,
        [](const std::string& k, const std::pair<std::string, std::string>& elem) {
            return k < elem.first;
        }
    );
    // 校验结果：迭代器不越界，且首元素和key完全匹配
    return finder != words_.end() && finder->first == key;
}

• 比较器参数类型错误：lower_bound向比较器第二个参数传入的是vector内的元素实例（即std::pair<std::string, std::string>类型），不是迭代器，原代码写迭代器类型会直接触发编译错误。
• 比较逻辑不符合要求：lower_bound基于严格小于的弱序规则做二分查找，原代码用!=判断完全不满足排序规则，会导致查找逻辑完全失效。
• 缺少结果校验：lower_bound返回的是第一个「不满足key < 元素首元素」的位置，这个位置可能是vector末尾，也可能是首元素比key大的位置，必须校验迭代器有效性和元素值匹配，才能确定找到了目标。

注意：使用该查找前必须保证words_是按pair首元素升序排列的，否则二分查找的结果不可靠。如果vector未排序，需要先按首元素排序，或者直接用std::find_if做线性查找。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jjjjake