自定义Point结构体重载<运算符，std::set::insert报operator<不匹配错误

我想用std::set存储自定义的Point结构体，参考示例重载了<运算符，结构体代码如下：

#include <set>

struct Point {
    float x;
    float y;
    float z;

    inline bool
    operator < (const Point& other)
    {
        return std::tie(x, y, z) < std::tie(other.x, other.y, other.z);
    }
};

插入实例的代码：

int
main(int argc, char* argv[])
{
    std::set<Point> points;
    Point point;
    point.x = 0.1f;
    point.y = 0.2f;
    point.z = 0.3f;

    points.insert(point);

    return 0;
}

编译时出现错误：

/usr/include/c++/13/bits/stl_function.h:408:20: error: no match for ‘operator<’ (operand types are ‘const Point’ and ‘const Point’)
  408 |       { return __x < __y; }
      |                ~~~~^~~~~

为什么会提示operator<不匹配？是运算符重载写法有误，还是和const实例有关？

问题原因与解决方案 #

错误的核心是你的operator<没有被声明为const成员函数。

std::set内部存储的元素是不可修改的（逻辑上的const），当它需要比较元素时，会以const Point对象的身份调用<运算符。而你重载的operator<没有const限定，意味着这个函数可以修改当前对象的成员变量，C++不允许用const对象调用非const成员函数，因此编译器找不到匹配的运算符。

修正后的代码 #

只需要给operator<添加const限定即可，同时注意显式包含std::tie所需的头文件：

#include <set>
#include <tuple>

struct Point {
    float x;
    float y;
    float z;

    inline bool
    operator < (const Point& other) const // 添加const限定
    {
        return std::tie(x, y, z) < std::tie(other.x, other.y, other.z);
    }
};

补充说明 #

• std::tie属于<tuple>头文件，显式包含能避免因间接包含导致的编译隐患。
• 将成员函数声明为const，是在告诉编译器：这个函数不会修改当前对象的任何成员变量，因此const对象也可以安全调用它。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bakefish