std::sort支持自定义比较函数实现排序,需满足严格弱序规则。可通过函数指针、Lambda表达式(推荐)、函数对象或重载operator<等方式传入比较逻辑。Lambda适用于简洁局部逻辑,如按成绩降序、姓名升序排序学生结构体;函数对象适合复杂或可复用场景;重载operator<可定义类型的自然顺序。选择合适方式并确保比较函数正确性,即可安全高效使用std::sort。

在c++中使用std::sort时,如果需要对自定义类型排序或改变默认的排序规则,可以通过自定义比较函数实现。标准库的std::sort支持多种方式传入比较逻辑,包括函数指针、函数对象(仿函数)、Lambda表达式等。
1. 比较函数的基本要求
比较函数必须满足“严格弱序”(Strict Weak Ordering),即:
- 对于任意元素 a,compare(a, a) 必须为 false(不能小于自己)
- 如果 compare(a, b) 为 true,则 compare(b, a) 应为 false
- 若 compare(a, b) 和 compare(b, c) 都为 true,则 compare(a, c) 也应为 true(可传递性)
违反这些规则可能导致程序崩溃或未定义行为。
2. 使用函数指针自定义比较
适用于简单场景,例如按整数降序排列:
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bool cmp(int a, int b) { return a > b; // 降序 } std::vector<int> nums = {3, 1, 4, 1, 5}; std::sort(nums.begin(), nums.end(), cmp);
3. 使用Lambda表达式(推荐)
Lambda写法简洁,适合局部逻辑。例如对二维点按横坐标升序、纵坐标降序:
std::vector<std::pair<int, int>> points = {{1,2}, {3,4}, {1,5}}; std::sort(points.begin(), points.end(), [](const auto& a, const auto& b) { if (a.first != b.first) return a.first < b.first; return a.second > b.second; });
4. 自定义结构体的排序
假设有一个学生结构体,按成绩降序、姓名升序排列:
struct Student { std::string name; int score; }; std::vector<Student> students = {{"Alice", 85}, {"Bob", 90}, {"Charlie", 85}}; std::sort(students.begin(), students.end(), [](const Student& a, const Student& b) { if (a.score != b.score) return a.score > b.score; // 成绩高者在前 return a.name < b.name; // 成绩相同时按名字字典序 });
5. 重载 operator< 实现默认排序
如果希望类型有自然顺序,可在类内或类外重载 operator<:
bool operator<(const Student& a, const Student& b) { return a.score < b.score; } // 此时可以直接调用 std::sort(students.begin(), students.end());
6. 使用函数对象(Functor)提高性能
对于复杂逻辑或需捕获状态的情况,定义函数对象更高效(避免Lambda重复生成):
struct CompareByScore { bool operator()(const Student& a, const Student& b) const { return a.score < b.score; } }; std::sort(students.begin(), students.end(), CompareByScore{});
基本上就这些。选择哪种方式取决于具体需求:Lambda最常用,函数对象适合复用,operator<适合定义自然序。只要保证比较逻辑符合严格弱序,就能安全使用std::sort。