要让自定义类型支持std::sort和std::map，需重载operator<以定义严格弱序比较规则，如Book类中按价格升序、年份降序排列，从而使标准库算法和容器能正确处理该类型。
当C++的自定义类型（比如你精心设计的类或结构体）需要与标准库的强大功能（如各种算法和容器）协同工作时，核心在于让你的自定义类型“说”标准库能听懂的语言。这通常意味着你需要通过重载特定的运算符、提供自定义的比较逻辑或者哈希函数，来告诉标准库如何处理你的对象，比如如何对它们进行排序、查找或存储。
解决方案
你有没有遇到过这样的情况：写了一个漂亮的
Product
类，包含名称、价格、库存等信息，然后想把它塞进
std::vector
里，再用
std::sort
按价格排序，结果编译器报错了？或者你想用
Product
对象作为
std::map
的键，又或者作为
std::unordered_map
的键，却发现编译不通过，或者程序运行时行为异常？
这其实是C++泛型编程哲学的一个体现：标准库算法和容器是高度通用的，它们对所操作的类型知之甚少，只知道这些类型必须满足某些“概念”或“要求”。当你的自定义类型不满足这些要求时，就需要你来“适配”它。
最直接的适配方式就是运算符重载。如果你想让
std::sort
能够对你的对象进行排序，它需要一个比较方式，默认是
operator<
。所以，为你的类重载
operator<
是最常见的做法。类似地，如果想用
std::cout
直接打印你的对象，你就需要重载
operator<<
。对于
std::map
这样的有序容器，它也需要
operator<
来确定键的顺序。
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然而，运算符重载并非万能。有时你可能不希望修改类的定义（例如，它是一个第三方库的类），或者你需要多种不同的排序或比较方式。这时，自定义比较器（通常是函数对象，即仿函数，或C++11引入的Lambda表达式）就派上用场了。你可以将这些比较器作为参数传递给
std::sort
或
std::map
的构造函数，从而灵活地定义行为。
对于基于哈希表的容器，如
std::unordered_map
和
std::unordered_set
，它们的需求就不同了。它们不需要排序，但需要知道如何为你的对象生成一个哈希值（
std::hash
）以及如何判断两个对象是否相等（
operator==
）。你可能需要为你的自定义类型特化
std::hash
模板，或者在容器声明时提供一个自定义的哈希函数对象。
理解这些，就如同掌握了一套“翻译”工具，让你的自定义类型能够与C++标准库这个庞大的“国际组织”无障碍地交流。
如何让自定义类型支持
std::sort
std::sort
和
std::map
的排序？
让自定义类型能够被
std::sort
排序，或者作为
std::map
的键，核心在于提供一个明确的“小于”比较规则。
std::sort
默认依赖于
operator<
，而
std::map
也使用
operator<
来维护其键的有序性。
最直接的办法是在你的自定义类型内部重载
operator<
。这个运算符应该定义一个严格弱序（strict weak ordering），这是确保排序正确性的数学基础。
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> // For std::sort #include <map> // For std::map #include <string> // For std::string struct Book { std::string title; std::string author; int publication_year; double price; // 重载小于运算符，定义排序规则：首先按价格升序，价格相同则按出版年份降序 bool operator<(const Book& other) const { if (price != other.price) { return price < other.price; // 价格低的排在前面 } return publication_year > other.publication_year; // 价格相同，出版年份新的排在前面 } // 重载等于运算符，虽然std::sort不直接用，但对于查找或std::unique等算法有用 bool operator==(const Book& other) const { return title == other.title && author == other.author && publication_year == other.publication_year; } }; // 辅助函数，用于打印Book对象 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Book& b) { os << "Title: "" << b.title << "", Author: " << b.author << ", Year: " << b.publication_year << ", Price: $" << b.price; return os; } int main() { std::vector<Book> library = { {"The Hitchhiker's Guide to the Galaxy", "Douglas Adams", 1979, 12.50}, {"Pride and Prejudice", "Jane Austen", 1813, 8.99}, {"1984", "George Orwell", 1949, 10.00}, {"Dune", "Frank Herbert", 1965, 15.00}, {"The Hitchhiker's Guide to the Galaxy", "Douglas Adams", 1979, 10.00} // 同名但价格不同 }; std::cout << "Original library:n"; for (const auto& book : library) { std::cout << book << "n"; } std::sort(library.begin(), library.end()); std::cout << "nSorted library (by price asc, then year desc):n"; for (const auto& book : library) { std::cout << book << "n"; } // 将Book作为std::map的键 // std::map也需要Book定义operator<来对其键进行排序
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