C++ STL - STL sort() 的第三个参数如何工作？答案

【问题标题】：C++ STL - How does the third argument of the STL sort() work?C++ STL - STL sort() 的第三个参数如何工作？
【发布时间】：2013-11-10 09:04:36
【问题描述】：

我希望根据其数据成员“age”对class Person 的对象数组进行排序。我将对象存储在vector<Person> v。

据我所知，至少有 4 种方法可以执行此操作，根据下面写的方法，我有以下问题。

在类中定义的operator() 是如何工作的？我不应该在这里重载“
我在方法 1 中发送了一个对象作为第三个参数。但是，在方法 2 中，我发送了一个函数的名称。为什么会这样？
四种方法中哪一种最好？我觉得方法3最简单。

方法一

class cmp
{
public:
    bool operator() (  Person const &a,  Person const &b )
    {
        return a.age < b.age ;
    }
};

sort( v.begin(), v.end(), cmp());

方法二

bool cmp( const Person a, const Person b ) 
{
    return a.age < b.age ;
}

sort( v.begin(), v.end(), cmp );

方法3

bool operator < ( const Person a, const Person b )
{
    return a.age < b.age ;
}

sort( v.begin(), v.end());

方法四

//using lambda expression
sort( v.begin(), v.end(), [](const Person &a, const Person &b){return a.age < b.age;});

【问题讨论】：

标签： c++ sorting stl lambda

【解决方案1】：

要使用std::sort（或与此相关的任何函数）对范围进行排序，它需要知道范围中的两个元素如何比较，以确定小于（或大于）关系。

标准库函数std::sort 有两种风格：一种使用operator<，另一种使用compare 函数/仿函数。您在代码中都使用了它们——特别是，您的示例中的第三个使用 <，其余使用 compare 函数/仿函数。

至于哪一个是最好的方法？

嗯，这取决于。使用operator< 的那个不太灵活，因为它是固定的，但也需要更少的输入。足够时使用它。

另一个是更灵活，因为您可以传递任何比较函数并相应地对元素进行排序。当operator< 不够用时使用它。此外，当您选择这种风格时，您还有其他选择：比较器可以是 function、functor 或 lambda —如果您使用函数或仿函数（在命名空间级别定义），那么您可以重用它们；另一方面，lambda 通常在函数范围内定义，因此它不是那么可重用，除非您在命名空间范围内定义它，在这种情况下它几乎相同作为函数。

例如，假设您想按升序对int 的向量进行排序：

 std::vector<int>  v{10, 3, 12, -26};
 std::sort(v.begin(), v.end());
 print(v);

输出：-26,3,10,12。所以operator< 确实可以完成这项工作。

但是，如果您希望仅考虑 magnitude（即忽略符号）对元素进行排序，那么您必须使用另一种风格：

 std::vector<int>  v{10, 3, 12, -26};
 auto abs_cmp = [](int a, int b) { return std::abs(a) < std::abs(b); };
 std::sort(v.begin(), v.end(), abs_cmp);
 print(v);

输出：3,10,12,-26。这就是您在这种情况下所期望的输出。

希望对您有所帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

排序函数有两个重载

i. void sort( RandomIt first, RandomIt last ); 它不接受比较功能，它希望项目已定义operator<。你的方法 3 使用了这个重载。

template< class RandomIt >
void sort( RandomIt first, RandomIt last )
{
    ...

    if (*i < *j)
      ....

    ...
}

ii. void sort( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp ); 它接受比较功能，当您的项目没有定义 operator< 时，它很有用。

template< class RandomIt, class Compare >
void sort( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp )
{
    ...

    if (comp(*i, *j))
      ....

    ...
}

方法 1,2,4 使用此重载。所有传递的第三个参数都可以由() 调用。方法一，通过cmp()发送一个对象，这个对象已经重载了operator()，上面代码调用了它。方法2和4，发送函数指针，()可以调用函数指针。

【讨论】：

【解决方案3】：

在类中定义的 operator() 是如何工作的？我不应该在这里重载“

operator() 是函数调用运算符。你的类cmp 的实例可以像函数一样被调用。 sort 需要调用来执行必要的比较。

我在方法 1 中发送了一个对象作为第三个参数。但是，在方法 2 中，我发送了一个函数的名称。为什么会这样？

cmp 的实例是可调用的。函数名是可调用的。

四种方法中哪种方法最好？我觉得方法3最简单。

3 的主要缺点是您根据年龄定义了一个人小于或大于另一个人。如果您想在其他地方按名称对它们进行排序怎么办？您已经为 Person 定义了 operator<，因此您不能再使用相同的技巧。所有其他三种方法都定义了用于特定排序的比较，而不是定义比较 Person 的一般含义。

2 的主要缺点是编译器比 1 或 4 更难内联。它实际上并没有比 1 有任何优势，但为了完整性，sort 可以采用函数指针是很好的。

4 的主要优点是，如果您只使用一次比较，最好将它放在调用 sort 的同一行代码中，而不是在文件中的其他地方关闭。

1 的主要优点是它可以在 C++03 中工作（与 4 不同）。 4 或多或少是 1 的新语法。1 还具有使比较器可用于其他代码以相同名称使用的优点。如果您愿意，您也可以使用 lambda 来实现（通过将 lambda 分配给 auto 变量来命名它）。

【讨论】：

【解决方案4】：

您只需提供 functor，即具有 operator() 并在比较对象时使用的对象。
据我所知，sort 接受函子、函数和 lambda 表达式以使用它们来比较对象。
在方法 3 中，您不提供函子、函数或 lambda 表达式进行比较，因此默认情况下使用标准运算符

【讨论】：