为什么 'operator>' 需要 const 而 'operator<' 不需要？

Question

考虑这段代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;

struct MyStruct
{
    int key;
    std::string stringValue;

    MyStruct(int k, const std::string& s) : key(k), stringValue(s) {}

    bool operator < (const MyStruct& other) {
        return (key < other.key);
    }
};

int main() {
    std::vector < MyStruct > vec;

    vec.push_back(MyStruct(2, "is"));
    vec.push_back(MyStruct(1, "this"));
    vec.push_back(MyStruct(4, "test"));
    vec.push_back(MyStruct(3, "a"));

    std::sort(vec.begin(), vec.end());

    for (const MyStruct& a : vec) {
        cout << a.key << ": " << a.stringValue << endl;
    }
}

它编译得很好，并给出了预期的输出。但如果我尝试按降序对结构进行排序：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;

struct MyStruct
{
    int key;
    std::string stringValue;

    MyStruct(int k, const std::string& s) : key(k), stringValue(s) {}

    bool operator > (const MyStruct& other) {
        return (key > other.key);
    }
};


int main() {
    std::vector < MyStruct > vec;

    vec.push_back(MyStruct(2, "is"));
    vec.push_back(MyStruct(1, "this"));
    vec.push_back(MyStruct(4, "test"));
    vec.push_back(MyStruct(3, "a"));

    std::sort(vec.begin(), vec.end(), greater<MyStruct>());

    for (const MyStruct& a : vec) {
        cout << a.key << ": " << a.stringValue << endl;
    }
}

这给了我一个错误。 Here is the full message:

/usr/include/c++/7.2.0/bits/stl_function.h：在 'constexpr bool std::greater<_tp>::operator()(const _Tp&, const _Tp&) const [with _Tp = MyStruct]':
/usr/include/c++/7.2.0/bits/stl_function.h:376:20：错误：“operator>”不匹配（操作数类型为“const MyStruct”和“const MyStruct”）
{ 返回 __x > __y; }

似乎是因为这里的这个函数没有const 限定符：

bool operator > (const MyStruct& other) {
        return (key > other.key);
}

如果我添加它，

bool operator > (const MyStruct& other) const {
        return (key > other.key);
}

然后一切又好了。为什么会这样？我对运算符重载不太熟悉，所以我只是把它放在内存中，我们需要添加const，但是为什么它在没有const 的情况下适用于operator< 仍然很奇怪。

Answer 1

你会得到不同的行为，因为你实际上是在调用两个不同的（重载的）sort 函数。

在第一种情况下，您调用两个参数std::sort，它直接使用operator<。由于向量元素的迭代器会产生非常量引用，因此它可以应用 operator< 就好了。

在第二种情况下，您使用的是std::sort 的三参数版本。接受函子的那个。你通过std::greater。该函子有一个operator()，声明如下：

constexpr bool operator()( const T& lhs, const T& rhs ) const;

注意 const 引用。它将需要比较的元素绑定到 const 引用。所以你自己的operator> 也必须是正确的。

如果你用std::less 调用std::sort，你的operator< 会产生同样的错误，因为它不是常量正确的。

Answer 2

std::sort(vec.begin(), vec.end()) 的使用仅取决于operator< 函数。它不要求该函数能够与const 对象一起使用。

另一方面，std::greater 要求函数能够使用 const 对象。

如果你使用std::less，你会看到类似的问题，比如std::sort(vec.begin(), vec.end(), std::less<MyStruct>())。

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话虽如此，operator< 函数和operator> 函数没有理由成为非const 成员函数。任何不修改成员数据的成员函数都应该成为const成员函数。