如何在C++类中结合algorithm头使用成员比较函数？

问题场景 #

你在类中定义了非静态成员函数smallest_weight用于比较：

bool smallest_weight(const size_t& i, const size_t& j) {
    return this->abs_weight[i] < this->abs_weight[j];
}

并在构造函数中调用std::min_element时传入该函数作为比较器：

size_t best_node = *min_element(
    this->pointer_list[i + 1].begin(),
    this->pointer_list[i + 1].end(),
    smallest_weight
);

编译时触发错误：

error: invalid use of non-static member function ‘bool TimeCalculator::smallest_weight(const size_t&, const size_t&)’

由于该函数需要访问类内成员abs_weight，无法设为static，同时不想将数组全局化，可通过以下几种方式解决：

解决方案 #

1. 使用Lambda表达式（C++11及以上，推荐） #

Lambda可以直接捕获当前对象的this指针，无需单独定义成员函数，代码更紧凑直观：

size_t best_node = *min_element(
    this->pointer_list[i + 1].begin(),
    this->pointer_list[i + 1].end(),
    [this](const size_t& a, const size_t& b) {
        return this->abs_weight[a] < this->abs_weight[b];
    }
);

这里Lambda捕获this后，就能直接访问类内的abs_weight成员，完全替代原来的smallest_weight函数。

2. 使用std::bind绑定当前对象 #

如果想保留原有的smallest_weight成员函数，可以用std::bind将成员函数与当前对象绑定，生成符合std::min_element要求的可调用对象。需要先包含<functional>头文件：

#include <functional>

// ...

size_t best_node = *min_element(
    this->pointer_list[i + 1].begin(),
    this->pointer_list[i + 1].end(),
    std::bind(&TimeCalculator::smallest_weight, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2)
);

std::bind将成员函数的隐含第一个参数（this指针）绑定到当前对象，std::placeholders::_1和_2分别对应比较器需要的两个输入参数。

3. 定义仿函数（适用于C++11之前的版本） #

若项目使用旧版C++标准，可在类内定义嵌套的仿函数类，通过持有类对象的引用来访问成员变量：

class TimeCalculator {
private:
    std::vector<double> abs_weight;
    std::vector<std::vector<size_t>> pointer_list;

    // 嵌套仿函数类
    struct SmallestWeightComparator {
        TimeCalculator& parent;
        explicit SmallestWeightComparator(TimeCalculator& p) : parent(p) {}
        
        bool operator()(const size_t& a, const size_t& b) {
            return parent.abs_weight[a] < parent.abs_weight[b];
        }
    };

public:
    TimeCalculator() {
        size_t i = 0; // 示例中的合法索引值
        size_t best_node = *min_element(
            this->pointer_list[i + 1].begin(),
            this->pointer_list[i + 1].end(),
            SmallestWeightComparator(*this)
        );
    }
};

仿函数通过构造函数接收当前类对象的引用，在重载的operator()中实现比较逻辑，满足std::min_element对比较器的要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者R1D3R175