C++ 在 priority_queue 中使用 std::greater() 并排序

Question

为什么这两种情况的文档都说了同样的话，但它们以相反的方式声明，一种使用greater<int>，而另一种使用greater<int>()。有人能解释一下吗？

文档priority_queue cpp library 说comp

可以是用于对堆进行排序的比较对象。这可能是一个 函数指针或函数对象

priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minheap;  //works
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>() > minheap; //why fail?

cpp library sort 的文档也说了同样的话，即 comp 既可以是函数指针，也可以是函数对象。

sort (numbers.begin(), numbers.end(), std::greater<int>()); //works
sort (numbers.begin(), numbers.end(), std::greater<int>); //fail

Answer 1

std::priority_queue 的第三个模板参数是比较器的类型。

使用greater<int>() 创建greater<int> 类的实例（对象），并将此实例（对象）作为参数而不是greater<int> 类型传递。

对于std::sort，第三个函数参数是一个实际的对象（或者更确切地说，任何可调用的对象）。

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关于您链接到的引用，它是 构造函数 的引用，而不是 std::priority_queue 模板本身。构造函数参数类似于函数参数，与模板参数有很大不同。

Answer 2

在此声明中

priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minheap; 

greater<int>是一个模板参数，它指定一个类型，对应priority_queue的类型模板参数class Compare

template<class T, class Container = vector<T>,
class Compare = less<typename Container::value_type>>
class priority_queue;

在此声明中

sort (numbers.begin(), numbers.end(), std::greater<int>());

使用默认构造函数创建greater<int>类型的临时对象。

std::greater是一个模板结构

template<class T = void> struct greater;

那是它的特化提供了一个类型。

您可以在声明中使用模板特化作为类型说明符。例如

std::greater<int> obj1;
std::greater<double> obj2;
std::greater<std::string> obj3;

在第一种情况下，您必须为相应的类型模板参数指定类型参数。

在第二种情况下，您必须指定 greater<int> 类型的对象。

请注意，如果您尝试使用记录 std::greater<int>() 作为 priority_queue 的模板参数，那么编译器会将其视为具有返回类型 std::greater<int> 且没有参数的函数类型说明符。因为编译器期望类型说明符作为模板参数而不是表达式。但是将这样的函数类型指定为类型模板参数对于 priority_queue 没有意义。

为了更清楚，重写 std::sort 的调用如下

std::greater<int> obj;
sort (numbers.begin(), numbers.end(), obj );

正如您在此处看到的，std::greater<int> 是变量 obj 的类型说明符，它作为参数提供给函数 std::sort。上面的调用和这个调用的区别

sort (numbers.begin(), numbers.end(), std::greater<int>());

是在最后一种情况下创建了一个std::greater<int> 类型的临时对象，例如std::greater<int>()。

这是一个演示程序

#include <iostream>
#include <functional>
#include <iterator>
#include <algorithm>

int main() 
{
    int a[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    std::greater<int> comp;

    //  Here is used an already created object of the type std::greater<int> 
    std::sort( std::begin( a ), std::end( a ), comp );

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    //  Here is used a remporary object of the type std::less<int> 
    std::sort( std::begin( a ), std::end( a ), std::less<int>() );

    for ( const auto &item : a ) std::cout << item << ' ';
    std::cout << '\n';

    return 0;
}

程序输出是

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

Answer 3

简而言之，当您需要为模板参数提供类型时，如果您为该类型提供默认构造函数的调用，例如，默认构造实例，则会出现编译时错误。

同样，当你需要提供实例时，比如排序函数的第三个参数，如果你提供类型你会得到编译时错误，如果你提供默认构造实例，就可以了。

Answer 4

仅取决于您是否需要类型（定义类型时）或值（调用模板函数时），您分别需要类型或默认构造的类型实例。

请注意，您可以有使用 greater<int>{} greater<int> 的相反等价物。对于sort，编译器推导类型，您可以省略类型推导。在priority_queue 的情况下，您可以使用 C++17 并使编译器根据构造函数参数推断类型。所以这里的代码看起来很奇怪，但它可以编译：

priority_queue a{ greater<int>{}, vector<int>{} };  

int tab[] { 3, 4, 5, 0 };
sort<int*, greater<int>>(tab, tab + 3, {});

https://wandbox.org/permlink/X4aHIzvOqAlOWGoP