c++中自定义排序函数的实现示例+lambda表达式的基础运用

在实际编程或者工程中会经常遇到排序问题，而且很多情况下的排序不仅仅是按大小排序的，有可能按字典顺序排名称；或者多个排序规则：(例如：考试成绩排名：先按成绩排，然后相同成绩学号小的排在前面)；或者规定必须按照其他数据中出现的顺序排等等各种各样的排序规则。

这个时候系统自带的排序就很难或者说实现起来会很麻烦，可能需要排序好几次。

那么就可以考虑自定义排序函数，来实现排序的需求。

C++11后STL中自带sort函数，

sort(1, 2 , 3) 参数一二分别为数据结构需要排序的范围（开始和结束），参数3为可选的自定义排序函数返回类型为bool（表示大小判断的结果）

做法1：直接自定义数据结构，写好赋值和判断大小的函数

好处：更加灵活，但是编程会复杂，容易出bug

如果要自己定义STL容器的元素类最好满足STL容器对元素的要求
    必须要求：
     1、Copy构造函数
     2、赋值=操作符
     3、能够销毁对象的析构函数
    另外：
     1、可用的缺省构造函数，序列型容器必须，用于初始化元素
     2、==操作符定义，用于判断相等
     3、<操作符定义，关联型容器必须，用于缺省排序

你可在struct內加入 operator < ,就可以使struct有排序能力.
因為而你的pcd struct內沒有指針,所以不須要有copy constructor
和copy assignment, 編譯器會為你提供的, 你不須要自己做的.
當你要排序時只要寫 sort( obj.begin(), obj.end() )就可.

做法2：使用STL提供的数据结构，自定义排序函数即可

虽然没那么灵活，但也能满足排序的需求，编程容易

这里可以额外写排序函数

方法1：写成全局的函数，返回bool类型，使用的适合只需要在sort（）的第三个参数写上函数名称即可

例如：根据string的长度排序：


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

bool lengthSortLess(const string &s1, const string &s2)
{
	return s1.length() > s2.length();  //长度大为true,则说明是按长度从大到小排序
}
bool lengthSortGreater(const string &s1, const string &s2)
{
	return s1.length() < s2.length();  //长度大为true,则说明是按长度从大到小排序
}

int main()
 {
	vector<string> re = { "2","156","0","8","4564","489798798" };
	sort(re.begin(), re.end(), lengthSortLess);
	cout << "全局函数形式的自定义排序" << endl;
	for (auto i : re)
	{
		cout << i << endl;
	}

	cout << "lambda表达式的自定义排序" << endl;
	sort(re.begin(), re.end(), [&](string s1,string s2) {
		return s1.length() < s2.length();
	});
	for (auto i : re)
	{
		cout << i << endl;
	}
	return 0;
}

（上面lambda表达式是从短到长排序的）

方法2：使用lambda表达式的形式和sort写到一起，但是这样就会导致，其他地方不能灵活使用

Lambda表达式（也叫lambda函数，或简称lambda），是从C++ 11开始引入并不断完善的，是能够捕获作用域中变量的匿名函数对象。因为C++是不能嵌套定义函数的，所以lambda就成了我们构造闭包的主要手段，不过在对象的生命周期上还是有点不同。本文主要展示lambda的基本使用

Lambda 表达式名字的由来。实际上这个名字来自微积分数学中的 λ，其涵义是声明为了表达一个函数具体需要什么。更确切的说，它描述了一个数学逻辑系统，通过变量结合和替换来表达计算。

lambda的基本语法如下：

当定义一个lambda时，编译器生成一个与lambda对应的新的（未命名的）类类型。下面对重要的组成部分进行说明：

1.捕获列表 [ ]

捕获列表是零或多个捕获符的逗号分隔符列表，可选地以默认捕获符开始（仅有的默认捕获符是 & 和 = ）。默认情况下，从lambda生成的类都包含一个对应该lambda所捕获变量的数据成员。类似任何普通类地数据成员，lambda的数据成员也在lambda对象创建时被初始化。类似参数传递，变量的捕获方式也可以是值或引用。

&为引用捕获，=为值捕获

值捕获：

void func()
{
int i = 100;//局部变量
//将i拷贝到明位f的可调用对象
auto f = [i] { return i; };
i = 0;
int j = f(); //j=100,因为i是创建时拷贝的
}

引用捕获：

void func()
{
int i = 100;//局部变量
//对象f包含i的引用
auto f = [&i] { return i; };
i = 0;
int j = f(); //j=0,传递的是引用
}

除了自己列出捕获列表的变量，还可以让编译器根据lambda中代码来推断我们要使用哪些变量（隐式捕获），用过使用&或=指示编译器推断捕获列表。&则采用引用捕获的方式，=则采用值捕获的方式。混合使用隐式捕获和显示捕获，则两者须使用不同的方式，一个为引用捕获，一个为值捕获。

lambda捕获列表：

[ ]。空捕获列表，lambda不能使用所在函数中的变量。

[=]。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。

[&]。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。

[this]。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。

[a]。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。

[&a]。将a按引用进行传递。

[=，&a, &b]。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。

[&, a, b]。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。

悬垂引用：

若以引用隐式或显式捕获非引用实体，而在该实体的生存期结束之后调用lambda对象的函数调用运算符，则发生未定义行为。C++ 的闭包并不延长被捕获的引用的生存期。这同样适用于被捕获的this指针所指向的对象的生存期。

1.2.形参列表 ( )

lambda形参列表和一般的函数形参列表类似，但不允许默认实参(C++14 前)。当以 auto 为形参类型时，该 lambda 为泛型 lambda(C++14 起)。与一个普通函数调用类似，调用一个lambda时给定的实参被用来初始化lambda的形参。

//代码在VS2019中测试
void func()
{
int i = 1, j = 2;
auto f = [](int a,int &b) {
a = 10;
b = 20;
//输出：10 20
std::cout << a << " " << b << std::endl;
};
f(i,j);
//输出：1 20
std::cout << i << " " << j << std::endl;
}

//代码在VS2019中测试
void func()
{
auto f = [](auto a,int b=10) {
std::cout << a << " " << b << std::endl;
};
f(1.5, 2);
f(true);
}

1.3.说明符

允许以下说明符：

mutable：允许函数体修改各个复制捕获的对象，以及调用其非 const 成员函数；

constexpr：显式指定函数调用运算符为 constexpr 函数。此说明符不存在时，若函数调用运算符恰好满足针对 constexpr 函数的所有要求，则它也会是 constexpr； (C++17 起)

consteval：指定函数调用运算符为立即函数。不能同时使用 consteval 和 constexpr。(C++20 起)

默认情况下，对于一个值被拷贝的变量，lambda不会改变其值。假如我们希望能改变一个被捕获的变量的值，就必须在参数列表后面加上关键字mutable。而一个引用捕获的变量则不受此限制。

//代码在VS2019中测试
void func()
{
int i = 10, j = 10;
//加上mutable才可以在lambda函数中改变捕获的变量值
auto f = [i, &j]() mutable {
i = 100, j = 100;
};
i = 0, j = 0;
f();
//输出:0 100
std::cout << i << " " << j << std::endl;
}

1.4.返回类型 ->

当我们需要为一个lambda定义返回类型时，需要使用尾置返回类型。返回类型若缺省，则根据函数体中的 return 语句进行推断（如果有多条return语句，需要保证类型一直，否则编译器无法自动推断）。默认情况下，如果一个lambda函数体不包含return语句，则编译器假定返回void。

void func()
{
auto f = []() ->double {
if (1 > 2)
return 1;
else
return 2.0;
};
std::cout << f() << std::endl;
}

如果不显示指定返回类型，则int和double两种返回类型会导致推断冲突。

1.5 lambda表达式产生的函数如何存储起来使用：

例如：

std::function<int(int)> func2 = [](int i) { return i + 4; }; //<>中第一个int是函数返回类型，第二个int是函数的形参类型
std::cout << "func2: " << func2(6) << '\n';

也可以多个参数，就跟正常函数一样，只不过一般lambda表达式代表的函数都比较短

std::function<int(int,int)> fun2 = [=](int a,int b) {return a+b; };
cout << "fun2(3)=" << fun2(3,5) << endl;

以上lambda表达式部分来源于下面大佬的链接

https://blog.csdn.net/gongjianbo1992/article/details/105128849