Démêler l'énigme de la comparabilité des égalités de std::function

L'énigme :

Pourquoi std::function, un composant intégral des bases de code C modernes, non doté de capacités de comparaison d'égalité ? Cette question a laissé les programmeurs perplexes depuis sa création, entraînant une confusion et des difficultés dans la gestion des collections d'objets appelables.

La première ambiguïté :

Dans une première ébauche du C 11, les surcharges pour Operator== et Operator!= ont été déclarées mais supprimées, laissant un vide qui n'a jamais été correctement expliqué. Le commentaire qui l'accompagne « fermer un trou possible dans le système de types » faisait allusion à un défaut caché, mais sa nature restait un mystère.

La faille et la sauvegarde :

Le La "faille" suspectée provient de la présence d'une fonction de conversion booléenne. En l'absence d'opérateurs de comparaison d'égalité explicites, cette fonction peut permettre des comparaisons implicites via == ou !=. Cependant, cette faille peut conduire à un comportement inattendu, comme le démontre :

struct S {
    operator bool() { return false; }
};

int main() {
    S a, b;
    bool are_equal(a == b); // Uses operator bool on a and b!
}

C 03 a introduit l'idiome safe-bool et C 11 a implémenté une fonction de conversion booléenne explicite pour éviter cette faille.

Le contraste avec std::shared_ptr:

Contrairement à std::function, std::shared_ptr a une sémantique d'égalité bien définie. Deux pointeurs sont égaux s’ils sont tous deux vides ou s’ils ne sont pas vides et pointent vers le même objet. Cette définition claire a permis la mise en œuvre d'opérateurs de comparaison d'égalité dans std::shared_ptr.

L'énigme dévoilée :

La justification pour ne pas rendre std::function égalité comparable découle du défi inhérent à la définition d’un critère d’égalité significatif pour les types appelables arbitraires. Si elle était appliquée, cela imposerait une charge à tous les implémenteurs d'objets fonction, et cela pourrait toujours conduire à des comparaisons ambiguës en raison des différences dans les arguments de liaison. De plus, l'absence d'opérateurs d'égalité comble efficacement la faille résultant des conversions implicites.