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C++ std::sort 函数

ai 2025/7/4 10:34:48

在 C++ 里，std::sort 函数的第三个参数是一个比较函数或者可调用对象，用于定义元素的排序规则。以下为你详细介绍几种常见的传入形式：

1. 普通函数

普通函数可以当作比较函数传入 std::sort。此函数要接收两个同类型的参数，并且返回一个布尔值，用于表明第一个参数是否应该排在第二个参数之前。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 普通比较函数
bool compare(int a, int b) {return a < b;
}int main() {std::vector<int> numbers = {5, 2, 8, 1, 9};std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), compare);for (int num : numbers) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

2. Lambda 表达式

Lambda 表达式是一种匿名函数，能方便地在 std::sort 中定义比较规则。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> numbers = {5, 2, 8, 1, 9};std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {return a < b;});for (int num : numbers) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

3. 函数对象（Functor）

函数对象是实现了 operator() 的类或者结构体实例。借助函数对象，能够在比较过程中保存状态。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 函数对象 升序 （a>b为降序)
struct Compare {bool operator()(int a, int b) const {return a < b;}
};int main() {std::vector<int> numbers = {5, 2, 8, 1, 9};// Compare comp;// std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), comp);std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), Compare());for (int num : numbers) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

4. 类的静态成员函数

类的静态成员函数不依赖于类的实例，没有 this 指针，能够直接作为比较函数传入 std::sort。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>class MyClass {
public:static bool compare(int a, int b) {return a < b;}
};int main() {std::vector<int> numbers = {5, 2, 8, 1, 9};std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), MyClass::compare);for (int num : numbers) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

注意事项

比较函数或者可调用对象必须满足严格弱序的要求，即对于任意元素 a、b 和 c，需要满足以下条件：
- compare(a, a) 始终为 false。
- 若 compare(a, b) 为 true，则 compare(b, a) 为 false。
- 若 compare(a, b) 为 true 且 compare(b, c) 为 true，则 compare(a, c) 为 true。
- 若 !compare(a, b) 且 !compare(b, a)，则对于任意 c，compare(a, c) 和 compare(b, c) 具有相同的结果。