如何将迭代器传递给 std::lower_bound() 比较函数？

Question

以下声明借自cplusplus.com

template<class ForwardIterator, class T, class Compare>
ForwardIterator lower_bound(ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val, Compare comp);

comp() 应该类似于这样：

template<class T>
bool comp(const T& v1, const T& v2);

问题是我不想在那里传递值类型。我想将迭代器传递给它，然后 shift 它们 好的，在取消引用之前，只需在 comp() 内默默地盯着它们。 （更不用说 - 记录它们。）有什么解决方法吗？

当然，我可以用自己的迭代器编写自己的容器类，当然也可以编写自己的std::lower_bound() 实现。这两种选择都相当不愉快。

Answer 1

从std::lower_bound doc，可以读到bool comp(const Type1 &a, const Type2 &b);：

Type1 类型必须使得ForwardIt 类型的对象可以被取消引用，然后隐式转换为Type1。 Type2 类型必须使得T 类型的对象可以隐式转换为Type2。​

这意味着，std::lower_bound 将始终使用范围中的元素作为左侧参数调用 comp，并将 value 作为右侧参数。如果您的搜索范围是一个连续的范围（意味着您正在处理 std::vector、std::array、std::valarray、std::string、... 或 C 样式的数组），您可以从远处设计一个迭代器在范围的开始和comp 的左侧参数之间：

auto v = std::vector<int>{0, 1, 2, 3, 4, 5};

auto comp = [&v](const int &lhs, const int &rhs)
{
    auto it_lhs = cbegin(v) + std::distance(std::addressof(*cbegin(v)), &lhs);
    return *it_lhs < rhs;
};

std::cout << *std::lower_bound(begin(v), end(v), 2, comp) << "\n";

Answer 2

来自the doc：

谓词函数的签名应该等价于 以下：

bool pred(const Type1 &a, const Type2 &b);

签名不需要有const &，但函数一定不能 修改传递给它的对象。

所以你不能也不应该这样做。 std::lower_bound 有特定用途，不应以任何方式修改输入。为此目的编写您自己的函数。

---

如果您只需要索引，并且您的容器将其元素存储在线性、连续的内存块中，您可以这样做（以std::vector 为例）：

std::vector<...> vec;
...
const auto* firstElemPtr = &vec[0];
std::lower_bound(vec.begin(), vec.end(), key, [firstElemPtr](const auto& left, const auto& right) -> bool {
  size_t index = &left - firstElemPtr;
  // now do the comparison
});