C++标准库中std::less设计为类而非函数的优势及const作用疑问

std::less设计为类而非普通函数的核心优势 #

• 支持编译期多态与高效内联优化：类类型的函数对象可以直接作为模板参数传递，编译器在编译阶段就能确定具体的比较逻辑，几乎都能将比较操作完全内联展开，没有额外运行时开销。如果使用普通函数作为比较逻辑，要么需要传递函数指针（会引入运行时跳转，大部分场景下无法内联），要么会受限于函数类型匹配的问题，泛用性远不如类类型的函数对象，典型的比如std::sort使用std::less作为比较规则的性能要远高于传入普通函数指针的版本。
• 自带类型别名适配传统函数适配器：你给出的实现中可以看到std::less内置了first_argument_type、second_argument_type、result_type三个类型别名，C++11之前的std::bind1st、std::bind2nd等标准库适配器都需要依赖这些内置类型才能正常工作，普通函数无法自带这类类型定义，无法直接适配这类适配器。
• 避免调用歧义，语义独立：如果使用普通函数作为比较逻辑，遇到自定义类型重载了operator<、或者ADL查找触发同名函数匹配时，很容易出现编译歧义。std::less作为独立的类类型，比较逻辑完全由自身的operator()决定，不存在这类歧义问题。
• 天然支持状态扩展：虽然默认的std::less没有数据成员，但类的设计允许后续自定义带状态的比较逻辑时直接扩展（比如添加阈值成员变量实现带容差的浮点比较），而普通函数只能依赖全局变量存储状态，会存在线程安全、重入等问题，不符合泛型编程的设计规范。

无数据成员时operator()仍用const修饰的原因 #

• 符合const成员函数的语义约定：const成员函数的语义是调用该函数不会修改对象的任何状态，哪怕类没有数据成员，也应该遵循该约定，保证const类型的std::less实例也可以正常调用比较操作。比如代码const std::less<int> cmp; cmp(1,2);，如果operator()没有const修饰就会编译失败，不符合使用预期。
• 适配标准库对可调用对象的通用要求：标准库中绝大多数接收可调用对象的接口，都会默认假设调用操作不会修改可调用对象本身，要求operator()是const成员函数，如果不加const修饰，std::less在很多标准库场景下都会无法使用。
• 满足泛型代码的兼容性要求：泛型编程的通用约定是无状态可调用对象的operator()必须声明为const，避免在泛型推导场景下因为const属性不匹配出现编译错误，哪怕当前类没有数据成员，也需要遵守该约定保证通用性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者li yixiao