C++函子 - 意外的行为？

Question

我编写了这个程序，它使用函子对一些整数进行排序：

#include<iostream>
#include<list>
#include<set>

using namespace std;

struct IntSorter
{
    unsigned int comparisons;
    IntSorter()
    {
        std::cout << "new intsorter" << std::endl;
        comparisons = 0;
    }

    bool operator() (const int &a, const int &b)
    {
        std::cout << "c is " << comparisons << std::endl;
        ++comparisons;
        std::cout << "c is now " << comparisons << std::endl;
        return a<b;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{    
    list<int> my_list;
    my_list.push_back(4);
    my_list.push_back(3);
    my_list.push_back(5);
    my_list.push_back(1);

    IntSorter s;
    my_list.sort(s);

    for (list<int>::iterator it=my_list.begin(); it!=my_list.end(); it++)
    {
        std::cout << *it << std::endl;
    }

    return 0;

}

排序工作正常，但是计算比较次数的部分给出了我没想到的结果：

./prog -a -b -c -d
new intsorter
c is 0
c is now 1
c is 0
c is now 1
c is 0
c is now 1
c is 1
c is now 2
c is 2
c is now 3
1
3
4
5

我认为该结构将被重用，计算并存储数字的比较。然而，它似乎复制了它，或者其他一些行为，因为打印出来的数字是 1,1,1,2,3，而不是 1,2,3,4,5。我做错了什么？

Answer 1

你走在正确的轨道上。 std::list::sort 按值获取函数对象。当它完成工作时，它会传递函数对象的副本，这意味着比较成员数据也会被复制。

你没有做错什么，只是你不能使用这样的函子。

让 std::list::sort 执行您想要的操作的最简单方法是在函子中嵌入对外部计数器对象的引用。每次比较时，将调用转发到该计数器对象。 std::list::sort 返回后，您将在其中看到总数。

Answer 2

你其实并没有做错什么。问题完全在于您的期望 - 排序器是按值传递的，因此当您传递它时，至少会生成一份副本。排序函数也可以自由地创建更多副本（例如，递归排序可能会向每个递归调用传递一个副本）。

这里有一个简单的教训：任何此类对象的创建和/或复制都应该便宜。

Answer 3

如前所述，它是按值传递的：
一个简单的解决方案是：

struct IntSorter
{
    unsigned int& comparisons;
    IntSorter(unsigned int& c)
        :comparisons(c)
    {}
    // Other Stuff
};

// In main:
unsigned int  count = 0;
my_list.sort(IntSorter(count));