C ++：为std :: sort提供模板化比较函数

Question

假设我想让std :: sort根据指针指向的int的值对指向int的指针进行排序。 忽略那里明显的性能问题。 简单吧？ 做一个功能：

bool sort_helper(const int *a, const int *b) 
{   
    return *a < *b;
}   

并提供给std :: sort。

现在，如果我们也想用一个指向大对象的指针向量做同样的事情。 同样的事情适用：首先我们在对象中定义一个<运算符，然后沿着以下行创建一个函数：

bool sort_helper(const ob_type *a, const ob_type *b) 
{   
    return *a < *b;
}   

或者其他什么，将它提供给std :: sort。

现在，这就是它变得棘手的地方：如果我们想要将任何类型的指针向量排序，使用任意比较函数（我们假设我们使用该函数的任何类型，将能够使用它） ） - 提供上面sort_helper函数的模板版本很简单：

template <class ob_type>
bool sort_helper(const ob_type *a, const ob_type *b) 
{   
    return *a < *b;
}   

但是，提供任意比较功能更难：这样的事情 -

template <typename comparison_function, class ob_type>
bool sort_template_helper(const ob_type *a, const ob_type *b)
{
    return comparison_function(*a, *b);
}

template <typename comparison_function, class iterator_type>
void t_sort(const iterator_type &begin, const iterator_type &end, comparison_function compare)
{
    std::sort(begin, end, sort_template_helper<compare>);
}

是我想做的，但这样做：

bool less_than(const int a, const int b) 
{   
    return a < b;
}   

void do_stuff()
{
    t_sort(ipoint_vector.begin(), ipoint_vector.end(), sort_template_helper<less_than>);
}

不行。 如何使用提供给std :: sort的任意比较函数，通过指向的对象的值对已知类型的指针向量进行排序？ 假设我在这里展示的测试用例是实际场景的疯狂简化版本，并且有正当理由想要以这种方式做事，这需要花费太长时间才能进入并分散注意力。

[编辑：由于各种原因，我正在寻找一个也适用于C ++ 03的解决方案 - 感谢Nir为他的C ++ 14回答']

Answer 1

基本上你需要的是一个更高阶函数：一个返回函数的函数。

template <class T, class F>
auto make_pointee_comparison(F f) {
    return [=] (T const * l, T const * r) { return f(*l, *r); };
}

这里我明确指出了T; 你可能有额外的编程来推断T但是让它对函数对象和函数指针都正常工作可能会非常棘手。

编辑：为了使这个工作在C ++ 03中，我们显然必须删除lambda的用法。 将lambda转换为函数对象非常简单。 我们声明一个结构：

template <class F>
struct PointeeComparisonHelper {
    PointeeComparisonHelper(F f) : m_f(f) {}

    template <class T>
    bool operator()(T const * l, T const * r) const {
        return m_f(*l, *r);
    }

    F m_f;
};

template <class F>
PointeeComparisonHelper<F> make_pointee_comparison(F f) {
    return PointeeComparisonHelper<F>(f);
}

编辑：我在03示例中模拟了调用操作符; 要用lambda做这个，你需要C ++ 14，而不仅仅是11.如果你使用03形式，那么你不需要显式指定<int>到make_pointee_comparison 。

用法：

auto c = make_pointee_comparison<int>([] (int x, int y) { return x < y; });
int x = 5;
int y = 6;
std::cerr << c(&x, &y) << c(&y, &x);

哪个打印10 （真假）。 请注意，这需要一个函数对象而不是函数指针，这在C ++中更为惯用。 但是你也可以传递一个函数指针：

bool compare(int x, int y) { return x > y; }

auto c2 = make_pointee_comparison<int>(&compare);
std::cerr << c2(&x, &y) << c2(&y, &x);

然后你可以像这样编写你的函数：

template <typename comparison_function, class iterator_type>
void t_sort(const iterator_type &begin, const iterator_type &end, comparison_function compare)
{
    using deref_type = const decltype(*begin);
    std::sort(begin, end, make_pointee_comparison<deref_type>(compare));
}

Answer 2

你不能在c ++中传递函数模板指针，你可以做的是用operator()模板创建仿函数（与lambda非常类似，带有自动参数）：

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <cassert>

struct less {
    template <class T>
    bool operator()(T first, T second) const {
        return first < second;
    }
};

template <class Cmp>
struct cmp_ptr {
    Cmp cmp;

    cmp_ptr(Cmp cmp):cmp(cmp) { }
    cmp_ptr() { }

    template <class T>
    bool operator()(T first, T second) const {
        return cmp(*first, *second);
    }
};

template <class Iter, class Cmp>
bool is_sorted(Iter beg, Iter end, Cmp cmp) {
   Iter prev = beg;
   Iter next = beg;
   for (next++; next != end; prev++, next++) {
      if (cmp(*next, *prev)) {
         return false;
      }
   }
   return true;
}

int main() {
    std::vector<int*> v;
    v.push_back(new int(10));
    v.push_back(new int(1));
    v.push_back(new int(5));
    v.push_back(new int(7));
    v.push_back(new int(3));
    v.push_back(new int(2));
    std::sort(v.begin(), v.end(), cmp_ptr<less>());
    assert(::is_sorted(v.begin(), v.end(), cmp_ptr<less>()));
}

[现场演示]

请记住，运算符必须具有const限定符，以使调用者能够从临时对象访问它。

Answer 3

猜你正在寻找这样的东西：

template <typename comparison_function, class iterator_type>
void sort_deref(const iterator_type &begin, const iterator_type &end, comparison_function compare) {
    std::sort(begin, end, [compare](auto *a, auto *b) { compare(*a,*b); });
}

// example usage:
sort_deref(std::begin(container), std::end(container), std::less<>());

您正在尝试将类型comparison_function值传递给期望类型的模板。