比较 Function 是否在 std::sort 返回布尔类型中与 lambda function 指定？

Question

我正在阅读这段代码（来源）：

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

int main() { 
    int number[] = {3, 5, 1, 6, 9};
    auto print = [](int n) { cout << n << " "; };

    sort(begin(number), end(number), [](int n1, int n2) { return n2 - n1; });
    // result: 9 6 1 5 3
    for_each(begin(number), end(number), print);
    cout << endl;

    sort(begin(number), end(number), [](int n1, int n2) { return n1 - n2; });
    // result: 3 5 1 6 9
    for_each(begin(number), end(number), print);
    cout << endl;

    return 0; 
} 

我对如何return n2 - n1; vs return n1 - n2; 工作。

根据std::sort - cppreference.com ，它说comp是布尔类型function。 在 C++ 中，非零数始终具有真值（根据 Donegative numbers return false in C/C++? - 码客）。

所以上面例子中的number里面有不同的项目总是会导致其中两个 lambda 函数返回true 。 也就是说，在这种情况下，那些 lambda 函数返回相同的结果。 但结果显示，一个是倒序的，一个是原序的。

我该如何解释这一点或我想念什么？

Answer 1

此处使用的比较函数无效。 如果 LHS 在预期的排序顺序中位于 RHS 之前，则传递给sort()的 function 应该返回 true，否则返回 false（即它应该表现得像“小于”）。 这里的 lambda 表达式都没有这样的行为，因此使用这些函数中的任何一个调用sort()都是未定义的行为。

在这两个调用中， sort()最终反转了它给出的顺序。 这只是一个意外， sort()碰巧在您的系统上实现的方式的意外随机副作用。 如果您尝试使用不同的编译器，您可能会得到不同的结果（例如崩溃）。

Answer 2

libstdc++ 中的std::sort实现针对短序列进行了优化，在检查了source之后，我们知道对于短于 16 个元素的小序列，它将退回到插入排序。

在 c++ 中，非零数可以自动转换为布尔值true ，使用插入排序，如果你的序列没有相同的值，它会被反转（在插入排序循环中，所有值都会被移动到第一位，然后一旦循环完成，序列就会恢复）。

这不是确定性行为，因为 STL 实现可能彼此不同，并且 _S_threshold 数字未向最终用户透露。

将数组扩大到超过 16 个元素，我们得到完全不同的结果：

程序因缓冲区溢出而崩溃！ 所以现在我们证明使用这种类型的 lambda [](int n1, int n2) { return n2 - n1; }是错误的。 [](int n1, int n2) { return n2 - n1; } ，正确的方式应该是sort(begin(number), end(number), [](int n1, int n2) { return n2 > n1; });

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

int main() { 
    int number[] = {3, 5, 1, 6, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23};
    auto print = [](int n) { cout << n << " "; };

    sort(begin(number), end(number), [](int n1, int n2) { return n2 - n1; });

    for_each(begin(number), end(number), print);
    cout << endl;

    sort(begin(number), end(number), [](int n1, int n2) { return n1 - n2; });

    for_each(begin(number), end(number), print);
    cout << endl;


    return 0; 
} 

Answer 3

n2 - n1在作为结果为负数的情况下转换为bool时将产生true 。 所以n1结果小于n2 。 这就是为什么在这种 Boolean 上下文中使用int是一种不好的做法。

是的，如文档中所述：

...比较 function object 如果第一个参数小于第二个参数，则返回 true

但是这里比较的实现会导致失败。 试试这个，自己看看：

int x = 5, y = 555;
bool b = x - y;
std::cout << b << std::endl; // Prints 1, means true

提供的比较 function 必须遵循operator<的逻辑。 所以，当你的 lambda 有n1 = 5, n2 = 1; n2 - n1的结果是-4在 Boolean 上下文中使用时（ bool是无符号的）被转换为1 。

结果你有5 < 1 is true 。

虽然在您的 output 中 1 放在 5 之后，但这种错误比较会导致整体结果不理想。