【问题标题】:Confusion of how to use self define compare functions in std::sort and std::priority_queue混淆如何在 std::sort 和 std::priority_queue 中使用自定义比较函数
【发布时间】:2019-06-18 09:02:44
【问题描述】:

我试图找出您为std::sortstd::priority_queue 定义不同的自定义比较函数的原因。

例如, 对于std::sort,我可以这样做:

bool compare(const vector<int>& a, const vector<int>& b)
{
    return a[0] < b[0];
}
class foo
{
public:
    vector<vector<int>> f(vector<vector<int>> list)
    {
        std::sort(list.begin(), list.end(), compare);
        return list;
    }
};


int main()
{
    vector<vector<int>> t = { {2,1},{1,0},{3,7} };
    foo n;

    auto ans = n.f(t);
    for (vector<int> x : ans)
    {
        printf("x[0]: %d , x[1]: %d \n", x[0], x[1]);
    }
    return 0;
}

运行代码后的结果是:

x[0]: 1 , x[1]: 0

x[0]: 2 , x[1]: 1

x[0]: 3 , x[1]: 7

但是,如果我像这样在foo 中定义另一个函数:

vector<vector<int>> f1(vector<vector<int>> list)
{
    std::priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, compare> pq;
}

编译器不允许我这样做。我解决这个问题的简单方法是在类中创建一个结构,如下所示:

struct Compare
{
    bool operator()(const vector<int>& a, const vector<int>& b)
    {
        return a[0] < b[0];
    }
};

这是我目前所拥有的: 从 en.cppreference.com,std::sort 传入了一个比较函数对象,但 priority_queue 传入了一个 Compare 类型。我认为这可能就是为什么我不能对优先级队列使用相同的比较函数。

另一个想法是因为std::sort是一个函数,而priority_queue是一个容器,所以我们需要让它不同?

这就是我现在所拥有的。

我最关心的是为什么他们的行为如此不同? 造成这种差异的主要原因是什么?为什么我们需要它与众不同?

附言谁有什么好的书推荐,可以深入解释STL,更专注于解释STL的代码以及为什么会这样?

【问题讨论】:

    标签: c++ templates stl


    【解决方案1】:

    您将compare 指定为std::priority_queue 的第三个模板参数,这不是正确的类型名称。您需要将其指定为函数指针类型,(并将函数指针作为函数参数传递)。例如

    std::priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, decltype(compare)*> pq(compare);
    

    std::priority_queue<vector<int>, vector<vector<int>>, bool (*)(const vector<int>&, const vector<int>&)> pq(compare);
    

    std::sort 是一个函数模板,因此当您可以将compare 作为函数参数 并且模板参数 可以自动为deduced(作为函数指针类型); std::priority_queue是类模板,所以你要显式指定模板参数,你只需要正确指定类型(作为函数指针类型,就像模板的类型std::sort 的参数类型 自动推导出来)。

    编辑

    从 C++17 开始我们有class template argument deduction,然后你可以把它当作

    vector<vector<int>> f1(vector<vector<int>> list)
    {
        // deduced T=vector<int>, Container=vector<vector<int>>, Compare=bool (*)(const vector<int>&, const vector<int>&)
        std::priority_queue pq(compare, list);
        return ...
    }
    

    那么我们不需要指定模板参数。

    【讨论】:

    • 这是说,我传入的参数都是一样的,是函数指针类型吗?但由于 std::sort 是函数模板,compare 函数已隐式转换为函数指针类型。另一方面,priority_queue 没有这种对第三个参数的隐式转换能力,它只允许我们传入一个函数指针类型?
    • 根据你的说法,我们可以推断“对于函数类型模板,传入函数是安全的,但是对于容器类型模板我们不能这样做?”
    • @MalcolmLiu 是的,它们是相同的函数指针类型;关键是函数模板,模板参数可以自动推导出来,所以你不需要写像std::sort&lt;...&gt;(...)这样的东西(当然你可以);但是对于std::priority_queue,您需要将模板参数显式指定为std::priority_queue&lt;...&gt;。注意compare不是类型名,需要正确指定类型。
    • 另外,为什么要这样设计?为什么我们不直接说明两个模板都需要传递相同的东西(函数类型指针)?为什么允许函数有这种隐式转换是安全的,但不允许容器有这个属性?
    • @MalcolmLiu 传递 compare 作为函数参数,和指定 compare 作为模板参数,是不同的事情。它们应该用于不同的目的并且表现不同。答案已修改。
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