[STL]sort和priority_queue中使用仿函数时的不同

一、问题提出

1.自定义比较函数的sort

我们可以使用自定义的cmp函数、lambda函数或者less< int >()、greater< int >()作为自定义compare对象作为参数传给sort函数，达到自定义比较顺序的结果。代码如下：

1. 使用自定义cmp函数

bool cmp(const int &a, const int &b){
	return a

2. 使用lambda函数

sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b){return a

4. 使用less< int >()或者greater< int >()

sort(vec.begin(), vec.end(), less());

2.自定义排序函数的priority_queue

对于priority_queue(优先队列)可以使用仿函数(函数对象类)自定义compare顺序，代码如下：

class Cmp{
public:
	bool operator()(int a, int b){
		return a, Cmp> pri_que;

3.问题提出

而自定义sort时并不能使用仿函数名Cmp，例如如下代码是错的：

// 这个代码是错的
class Cmp{
public:
	bool operator()(int a, int b){
		return a

这是为什么呢？

3.什么是仿函数、函数对象类和函数对象

我在查资料时发现网上对仿函数的定义有冲突。

Functors are objects that can be treated as though they are a function
or function pointer.
仿函数(functor)是一个可以被视作函数或者函数指针的对象¹。

这段说仿函数是一个对象，可以看做是一个函数或者函数指针。

A functor (or function object) is a C++ class that acts like a function. Functors are called using the same old function call syntax. To create a functor, we create a object that overloads the operator().
仿函数(又叫函数对象)是一个可以像函数一样运行的C++类。调用仿函数与调用函数的语法相同。为了产生一个仿函数，我们需要重载类的"()"运算法¹。

这段又说仿函数是一个重载了"()"运算符的类。到底是类还是对象这里也没有说清楚。
而中文搜索的结果大多是：

仿函数又称为函数对象，是一种能够行使函数功能的类。

我个人倾向于认为仿函数是一个类，也叫函数对象类。而将仿函数实例化得到的对象(函数对象)可以看作一个函数或函数指针。下面给出代码举例：
代码举例：

// 这是一个类，仿函数(函数对象类)，重载了"()"运算符
class Cmp{
public:
	bool operator()(int a, int b){
		return a

二、原因

1.sort源代码

从sort函数的定义如下²:

template< class RandomIt, class Compare >
constexpr void sort( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );

可以看到sort是一个模板函数，这里需要三个输入参数(完整的sort函数并不必须要有三个输入参数，详情见²)。
第一、二个参数是需要排序的迭代器，第三个参数comp是一个Compare类的对象。

2.priority_queue源代码

priority_queue的定义如下³:

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

priori_queue是一个模板类，类型参数表为T、Container和Compare，这三者都是类(Class)。我们关注的Compare类默认为std::less< typename Container::value_type>。

3.总结

从上面我们可以知道。对于模板函数sort，我们需要在sort的参数列表"()"中给出自定义的Compare类的对象实例，而对于模板类priority_queue，我们需要在其类型参数表 "<>"中给出自定义的Compare类。
因此使用仿函数作为cmp的合法代码如下:

class Cmp{
public:
	bool operator() (int a, int b){
		return a, Cmp> pri_que;	//

这就是sort和priority_queue在使用仿函数做自定义比较参数时的不同。
至于为什么一个需要 使用实例化后的对象，一个需要使用类名。相信读者也可以看出，因为本质上sort是一个函数，函数参数列表中需要传入实例化后的具体对象，而priority_queue是一个模板类，模板的类型参数表中<>需要传入具体的类，而不是对象。

四、其他

还有一个问题是，priority_queue的类型参数列表中需要传入类名，而lambda函数是一个匿名的类型，所以不能直接使用lambda函数声明priority_queue，需要做些改变，具体的用法可以参考这篇博客，本文中部分内容也参考了该文章。

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1. www.geeksforgeeks.org/functors-in-cpp ↩︎ ↩︎

2. https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/sort ↩︎ ↩︎

3. https://en.cppreference.com/w/cpp/container/priority_queue ↩︎