Почему нет оператора‹ для класса std::weak_ptr?

std::owner_less — это правильный способ упорядочивания интеллектуальных указателей в качестве ключей на картах.

#include <map>
#include <memory>
#include <string>

struct Foo
{
};

using my_key = std::weak_ptr<Foo>;
using my_comp = std::owner_less<my_key>;

int main()
{
    auto m = std::map<my_key, std::string, my_comp>();

    auto p = std::make_shared<Foo>();
    auto p1 = std::make_shared<Foo>();

    m.emplace(p, "foo");
    m.emplace(p1, "bar");

    p.reset();
    p1.reset();
}

ОБНОВЛЕНИЕ: существует четко определенный способ сравнения std::weak_ptr, см. @Richard answer. Я оставлю свой ответ для исторических архивных целей.

Реализация хорошего operator< потребует создания shared_ptr из weak_ptr и вызова его operator<. Это

1. "дорогая" операция
2. undefined, когда базовый shared_ptr больше не существует.

Было бы трудно получить четко определенный и эффективный порядок weak_ptr в целом.

Обратите внимание, что вы всегда можете передать пользовательский компаратор объекту карты, который вы можете реализовать любым способом и оставить локальным только для этого объекта. Но тогда это зависит от вас, чтобы найти хороший способ сделать это. Возможно, вы могли бы использовать указатель на блок управления для подключенного shared_ptr, но это детали реализации, к которым вы не можете получить доступ. Поэтому я действительно не вижу никакого разумного способа сделать это.

Я думаю, что ключевым моментом является то, что (цитата из C++ Concurrency in Действие, стр. 194, выделение мое)

Использование таких указателей опасности основано на том факте, что безопасно использовать значение указателя после того, как объект, на который он ссылается, был удален. Это технически неопределенное поведение, если вы используете реализацию new и delete по умолчанию, поэтому либо вам нужно убедиться, что ваша реализация разрешает это, либо вам нужно использовать настраиваемый распределитель, который разрешает такое использование.

Предоставление operator<() требует чтения необработанного значения указателя, что может привести к неопределенному поведению (т. е. когда expired() возвращает true). Практически невозможно гарантировать, что сравнение прошло успешно, если только вы сначала не lock() не проверите, что возвращаемое значение не равно нулю.