为 STL 排序算法定义 < - 运算符重载、仿函数或独立函数？答案

【问题标题】：Defining < for STL sort algorithm - operator overload, functor or standalone function?为 STL 排序算法定义 < - 运算符重载、仿函数或独立函数？
【发布时间】：2011-01-27 01:26:43
【问题描述】：

我有一个包含 Widget 类对象的 stl::list。它们需要按照 Widget 类中的两个成员进行排序。

为了使排序工作，必须定义一个比较两个 Widget 对象的小于比较器。似乎有无数种方法可以做到这一点。据我所知，可以：

一个。在类中定义比较运算符重载：

bool Widget::operator< (const Widget &rhs) const

b.定义一个带有两个 Widget 的独立函数：

bool operator<(const Widget& lhs, const Widget& rhs);

然后让 Widget 类成为它的朋友：

class Widget {
    // Various class definitions ...
    friend bool operator<(const Widget& lhs, const Widget& rhs);
};

c。定义一个仿函数，然后在调用排序函数时将其作为参数包含：

class Widget_Less :
public binary_function<Widget, Widget, bool> { 
    bool operator()(const Widget &lhs, const Widget& rhs) const;
};

有人知道哪种方法更好吗？特别是我很想知道我应该做 1 还是 2。我搜索了 Scott Meyer 的《Effective STL》一书，但不幸的是它对此没有什么可说的。

感谢您的回复。

【问题讨论】：

看来我错过了 Effective STL 的第 46 条。它说更喜欢仿函数而不是成员函数，因为它可以更容易地内联。
我知道执行选项 A（类的成员函数）要容易一些。但是你应该将这个论点与什么进行比较？一个简单的return (x<y)，其中 y 是参数不起作用...至少对我来说不是，我遇到了段错误。

标签： c++ sorting stl operator-overloading functor

【解决方案1】：

对于大多数用途，a。和 b。是相同的。所以真正的问题是，什么时候用a/b，什么时候用c。

答案是：如果“小于”明确地对您的对象有意义，则使用 a 或 b。如果您的班级是数字，请使用<。

如果“小于”在您的课程上下文中没有意义，那么请不要为您的课程重载“运算符Widget::Compare。

【讨论】：

【解决方案2】：

一个。湾。两个小部件的比较运算符对我来说并不直观。现在我看不出它能做什么。此外，如果您需要一个新的比较运算符时此功能不直观，那么在这种情况下您可以做什么？

我更喜欢函子。

【讨论】：

是否直观无关紧要，适用于定义比较器的任何方法。您所需要的只是一个合理的比较。
我的意思是任何人都可以比较某些实体（浮点数、整数、字符串、复数、长数字..），而某些实体则不能 - 在这种情况下，我使用的是比较函数/仿函数，例如WidgetByXCoordinateComparator、WidgetByNameComparator 等
一般来说，只有在所有人都能直观理解时才使用运算符重载是一种很好的做法。

【解决方案3】：

如果您只是比较两个小部件，请使用成员operator <。如果您将 Widget 与其他东西进行比较，请定义一个全局 operator <（两个参数版本，可选 Widget 类的朋友，但这是一个单独的问题。

只有在你做一些不那么正统的事情时你才真正想要的函子。如果“小于”比较在小部件的上下文中没有意义，请选择一个仿函数。在这种情况下，拥有operator < 可能会令人困惑。当然，函子仍然必须提供一个排序，但仅仅因为它是一个排序并不意味着它是一个“小于”操作。（例如，对于函子来说，按人口排序状态可能比 operator < 更好。

【讨论】：

+1。运算符重载的最重要规则是如果没有意义就不要这样做。

【解决方案4】：

它们在性能方面应该都相同，但它们之间还有其他区别：

前两个使您不必显式指定比较器，并且可以轻松地与其他操作一起使用，可能是定义不明确且不允许显式指定比较器的操作。
只有仿函数允许附加数据进行比较。例如，如果您要比较 ints，您可以创建一个比较来比较它们与第三个点 P 的距离，该点将是函子实例的成员。
函子通常不太容易阅读（对于不熟悉 C++ 的人来说）。

请注意，您无需继承 binary_operator 即可使其工作，尽管它确实为您提供了一些不错的 typedefs。

【讨论】：

感谢您的评论。我没有意识到函子是否需要 binary_operator 才能工作 - 无论如何我总是将它包含在我的程序中。如果 Effective STL item 46 正确，您对性能的评论可能不正确（函子中的函数可以内联）。