为何使用泛型lambda对string向量执行std::sort无效？

示例代码 #

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

bool sortByName(const auto& first, const auto& second) {
    return first < second;
}

void print(const auto& vec) {
    for(const auto& s : vec)
        cout << s << ", ";
    cout << endl;
}

int main() {
    vector vec2 = {"sam", "zach", "adam", "peter"};
    print(vec2);

    auto cmp = [](const auto& s1, const auto& s2) {
        return s1 < s2;
    };
    std::sort(vec2.begin(), vec2.end(), cmp);          // line (1)
    print(vec2);

    auto cmp2 = [](const string& s1, const string& s2) {
        return s1 < s2;
    };
    std::sort(vec2.begin(), vec2.end(), cmp2);         // line (2)
    print(vec2);
}

运行结果 #

• 使用cmp2的std::sort可正确排序向量，结果为：adam, peter, sam, zach,
• 使用cmp的std::sort保持向量元素的原始顺序，结果为：sam, zach, adam, peter,

问题 #

为何必须在cmp2中显式指定string类型才能使排序生效？

解答 #

问题的核心在于向量的实际类型和泛型lambda的参数推导逻辑：

1. 向量类型的推导：代码中vector vec2 = {"sam", "zach", "adam", "peter"};在C++17及以后的自动类型推导规则下，会被推导为vector<const char*>——因为字符串字面量本质是const char*类型的指针，指向字符串在内存中的存储地址。
2. 泛型lambda的参数推导：泛型lambdacmp的auto参数会被推导为const char*，此时s1 < s2比较的是两个指针的内存地址，而非字符串的字典序。由于字符串字面量的内存地址顺序和它们的内容顺序无关，std::sort相当于使用了无效的比较规则，最终呈现“未排序”的结果。
3. 显式指定string的作用：cmp2中把参数指定为const string&时，传递的const char*元素会触发隐式类型转换，自动转为std::string对象，此时s1 < s2比较的是字符串的实际内容，因此能正确按字典序排序。

如果将向量显式声明为vector<string> vec2 = {"sam", "zach", "adam", "peter"};，泛型lambda的auto会被推导为string，此时cmp也能实现正确排序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SandeshK3112