C++ 使用std:：iterator traits和auto在函数声明中定义函数

今天我尝试实现基数排序。该函数必须有两个变量：begin iterator和end iterator，并且可以有第三个变量：必须返回整数类型进行排序的函数。默认情况下，它必须是标识函数

我的尝试看起来像（对不起，代码看起来很长很脏，但这只是一次尝试）：

模板
无效基数排序(
首先，
最后呢,，
std:：函数get_值=
[]（const typename std:：iterator_traits:：value_type&x）{return x；}）{
// ...
}

当然，get_值的返回类型在编译时是已知的

使用方法应为：

std::vector<std::pair<uint32_t, std::string>> vec;
// ...
radix_sort(vec.begin(), vec.end(), [](const std::pair<uint32_t, std::string>& x){ return x.first; })

std:：向量向量向量机；
// ...
基数排序（vec.begin（），vec.end（），[]（const std:：pair&x）{return x.first；}）

或：

std:：向量向量向量机；
// ...
基数排序（vec.begin（），vec.end（））；

它甚至没有编译，我也不知道如何解决这个问题。怎么做？简单的例子：

#include <bits/stdc++.h>

template<class ForwardIt>
void radix_sort(
    ForwardIt first,
    ForwardIt last,
    std::function<auto(typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type)> get_value =
    [](const typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type& x){ return x; }) {
        // ...
}

int main()
{
    std::vector<std::pair<uint32_t, std::string>> vec(10);
    radix_sort(vec.begin(), vec.end());
}

#包括
模板
无效基数排序(
首先，
最后呢,，
std:：函数get_值=
[]（const typename std:：iterator_traits:：value_type&x）{return x；}）{
// ...
}
int main（）
{
std:：vec（10）；
基数排序（vec.begin（），vec.end（））；
}

编译器输出：

source_file.cpp:17:37: error: no matching function for call to ‘radix_sort(std::vector<unsigned int>::iterator, std::vector<unsigned int>::iterator)’
     radix_sort(vec.begin(), vec.end());
                                      ^
source_file.cpp:6:6: note: candidate: template<class ForwardIt, class auto:1> void radix_sort(ForwardIt, ForwardIt, std::function<auto:1(typename std::iterator_traits<_Iter>::value_type)>)
 void radix_sort(
      ^
source_file.cpp:6:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
source_file.cpp:17:37: note:   couldn't deduce template parameter ‘auto:1’
     radix_sort(vec.begin(), vec.end());

source_file.cpp:17:37:错误：没有用于调用“基数排序（std:：vector:：iterator，std:：vector:：iterator）”的匹配函数
基数排序（vec.begin（），vec.end（））；
^
source_file.cpp:6:6:注：候选：模板无效基数排序（ForwardIt，ForwardIt，std:：function）
无效基数排序(
^
source_file.cpp:6:6:注意：模板参数扣除/替换失败：
source_file.cpp:17:37:注意：无法推断模板参数“auto:1”
基数排序（vec.begin（），vec.end（））；

解决此问题的简单方法是不使用默认函数，而是使用两个重载。这可以让您摆脱使用

std:：function

，这很昂贵，但需要编写几行锅炉板代码。如果您使用

template<class ForwardIt, class Func>
void radix_sort(ForwardIt first, ForwardIt last, Func get_value) {
    // ...
}

template<class ForwardIt>
void radix_sort(ForwardIt first, ForwardIt last) {
    radix_sort(first, last, [](const typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type& x){ return x; });
}

模板
无效基数排序（ForwardIt first、ForwardIt last、Func get_值）{
// ...
}
模板
无效基数排序（先转发，后转发）{
基数_排序（第一，最后，[]（常量typename std:：迭代器_traits:：value_type&x）{return x；}）；
}

---

如果没有函数，您将获得默认的“标识”，如果没有函数，您将获得确切的函数对象。

为了未来用户的利益， 我想指出，C++20引入了类

std:：identity

， 这有助于解决问题。 在它的帮助下,， 代码可以重写为：

template <typename For, typename F = std::identity>
void radix_sort(For first, For end, F f = {})
{
  /* ... */
}

模板
空基_排序（对于第一个，对于结束，F={}）
{
/* ... */
}

而且很容易自己实现一个符合标准的标准 如果您没有C++20，如下所示：

struct identity {
  template <class T>
  constexpr T&& operator()(T&& t) const noexcept
  {
    return std::forward<T>(t);
  }

  using is_transparent = void;
};

结构标识{
模板
constexpr T&&operator（）（T&&T）const noexcept
{
返回std：：向前（t）；
}
使用透明=无效；
};

编译器怎么说？-->只需将编译器错误/警告/输出添加到您的帖子中，如果不是为了其他原因，那么只是为了完整性。我认为，请查看以改进您的问题。可能还有其他问题。我没有花时间仔细分析这个问题，但我会从可用的标准开始。@Clonk:实例化模板时，

auto

不起作用。@Joey Mallone在使用模板的同一个.cpp文件中实现模板没有问题。如果要在多个不同的.cpp文件（包括标头）中使用模板，则只需在标头中实现它们。没有内在的原因可以使用模板't不在.cpp文件中。这是否意味着我不能像我所希望的那样给出默认值？这就是第二个重载为您所做的。如果您不指定第三个参数，则会得到第二个重载，这定义了默认值。@AlexanderStanovoy默认值随第二个重载一起提供。如果您只使用两个迭代器调用它，则会设置使用默认标识函数的第二个函数。如果用户提供自己的函数对象，则它将调用第一个函数对象并使用提供的函数对象。请注意，lambda将按值返回，这可能是不可取的。如果这是一个问题，则lambda可以更改为

[]（const typename std:：iterator_traits:：value_type&x）->decltype（auto）{return（x）；}）

template <typename For, typename F = std::identity>
void radix_sort(For first, For end, F f = {})
{
  /* ... */
}

struct identity {
  template <class T>
  constexpr T&& operator()(T&& t) const noexcept
  {
    return std::forward<T>(t);
  }

  using is_transparent = void;
};