c++中sort函数怎么用_c++标准库排序算法【技巧】

C++ 的 std::sort 默认升序排列，要求随机访问迭代器和可比较元素类型；支持自定义比较，如按绝对值排序：[](int a, int b) { return abs(a)

直接说结论：C++ 的 std::sort 默认按升序排列，必须传入随机访问迭代器（如 vector、array、原生数组指针），且元素类型需支持 比较；用错容器或自定义类型不重载比较逻辑，会编译失败或行为未定义。

怎么调用 std::sort 最基本的写法

它在 头文件里，接受两个迭代器（左闭右开区间）：

#include 
#include 

std::vector v = {3, 1, 4, 1, 5};
std::sort(v.begin(), v.end()); // 升序：{1, 1, 3, 4, 5}

注意：v.end() 是末尾后一个位置，不是最后一个元素——这是所有 STL 算法的通用规则。对原生数组也一样：

int arr[] = {3, 1, 4};
std::sort(arr, arr + 3); // 必须手动算长度，不能写 std::sort(arr, std::end(arr))

• 只支持随机访问迭代器：list、forward_list 不能直接用 std::sort，得用各自的 sort() 成员函数
• 时间复杂度平均 O(n log n)，最坏情况仍是 O(n log n)（C++11 起要求必须是“接近最优”的实现，通常为 introsort）
• 不稳定排序：相等元素的相对顺序可能改变

自定义排序规则：传函数对象或 lambda

第三个参数可以是任何可调用对象，只要接受两个同类型参数并返回 bool：

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// 降序
std::sort(v.begin(), v.end(), std::greater{}); 

// 自定义 lambda（捕获为空时可省略 []）
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return a > b; });

// 按绝对值排序
std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return abs(a) < abs(b); });

• lambda 捕获外部变量要小心：若排序过程中容器被移动（如 vector realloc），捕获的引用/指针可能失效
• 函数对象（如 std::greater）比 lambda 更轻量，无状态时优先选
• 不能传普通函数指针以外的非静态成员函数——语法不匹配，编译报错类似 “no matching function for call to ‘sort’”

对结构体或类排序：必须明确比较逻辑

默认情况下，std::sort 对自定义类型调用 operator。没定义就会编译失败：

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struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

std::vector people = {{"Alice", 30}, {"Bob", 25}};
// std::sort(people.begin(), people.end()); // ❌ 编译错误：no operator< matches these operands

有三种解法：

• 在类内定义 bool operator（推荐用于“自然序”）
• 在类外定义非成员 operator（避免修改类定义时）
• 用 lambda 或函数对象显式指定排序依据（最灵活，比如按年龄升序、姓名降序）：

std::sort(people.begin(), people.end(), 
    [](const Person& a, const Person& b) { 
        return a.age != b.age ? a.age < b.age : a.name > b.name; 
    });

注意：lambda 参数务必用 const Person&，避免拷贝大对象；如果结构体含指针或资源，还要确认比较逻辑不会引发未定义行为（比如解引用空指针）。

常见崩溃/错误原因和排查点

很多问题不是语法错，而是运行时 UB 或逻辑错：

• std::sort(v.begin(), v.end() + 1)：越界，v.end() + 1 是非法迭代器 → 崩溃或静默错误
• 对 std::deque 用 std::sort：合法但性能差（随机访问代价高），不如换 vector 再排
• 比较函数不满足严格弱序：比如写成 a ，会导致 std::sort 内部逻辑断裂，可能无限循环或崩溃
• 在比较函数里修改容器内容（比如调用 push_back）：迭代器失效，UB

真正容易被忽略的是：当用自定义比较器时，它必须对所有输入对都返回确定结果，且不能抛异常（std::sort 不做异常安全保证）。一旦比较逻辑依赖外部状态（如全局变量、随机数），排序结果就不可重现，调试极其困难。