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2023-12-16

普通に複数のメンバ変数・メンバ関数を持つオリジナルクラスを、std::shared_ptrでメモリ確保・初期化し、std::vector配列に格納するまでは一般的だが、それを好きな条件でその場でソートする例が意外に見つからなかったのでメモ。

C++11以降であればインラインで比較関数記述ができるラムダ式std::sortが使える。

以下の例は、時間のメンバ変数mJikan、距離のメンバ変数mDistanceと、それを出力する関数dumpを持つオリジナルクラスAを定義し、shared_ptrでこのクラスを5個生成し、順不同なmJikan、mDistanceのままvectorにまず格納している。

そしてstd::sortの第３引数に比較関数を定義する。第３引数は以下のような形式を取る。

[](auto const& c1, auto const& c2) {
//ここに比較条件を記述し、
//入れ替えるならtrue、入れ替えないならfalseをreturnする
});

auto const& c1,c2はそれぞれvectorに格納されている比較すべき２つのオブジェクト＝格納したのはポインタshared_ptrなのでクラスAへのsharedポインタ＝である。

つまりc1ー＞mJikanなどと、自身のメンバ変数や関数、さらにクラス外のstd::関数やstaticクラスのメンバ関数なども好きに呼べるので複雑な比較条件のもと真ならtrueを返せばvector内の順番は入れ替わる。

ここでポイントとなるのは複数のメンバ変数を優先順位で比較したい場合。その場合はstd::tieで優先したいメンバ変数を順に列挙することで実現する。以下、最後の例がそれである。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <memory>
#include <tuple>

class A {
public:
  int mJikan;
  int mDistance;

  A(int jikan, int distance) {
    mJikan = jikan;
    mDistance = distance;
  }

  ~A(void) {

  }

  void dump(void) {
    std::cout << "mJikan=" << mJikan << ", mDistance=" << mDistance << std::endl;
  }
};

int main(void) {

  std::shared_ptr<A> a1 = std::make_shared<A>(10, 2);
  std::shared_ptr<A> a2 = std::make_shared<A>(4, 0);
  std::shared_ptr<A> a3 = std::make_shared<A>(7, 6);
  std::shared_ptr<A> a4 = std::make_shared<A>(7, 3);
  std::shared_ptr<A> a5 = std::make_shared<A>(6, 1);

  std::vector<std::shared_ptr<A>> va = std::vector<std::shared_ptr<A>>();
  va.push_back(a1);
  va.push_back(a2);
  va.push_back(a3);
  va.push_back(a4);
  va.push_back(a5);

  //mJikanの昇順でソートする場合

  std::sort(va.begin(), va.end(), [](auto const& c1, auto const& c2) {
    return c1->mJikan < c2->mJikan;
  });

  std::cout << "Sorted by A->mJikan" << std::endl;

  std::for_each(va.begin(), va.end(), [](auto const& c) {
    c->dump();
  });

  //mDistanceの昇順でソートする場合

  std::sort(va.begin(), va.end(), [](auto const& c1, auto const& c2) {
    return c1->mDistance < c2->mDistance;
  });

  std::cout << "Sorted by A->mDistance" << std::endl;

  std::for_each(va.begin(), va.end(), [](auto const& c) {
    c->dump();
  });

  //mJikanの昇順でソートし、mJikanが同一ならmDistanceの昇順でソートする場合

  std::sort(va.begin(), va.end(), [](auto const& c1, auto const& c2) {
    return std::tie(c1->mJikan, c1->mDistance) < std::tie(c2->mJikan, c2->mDistance);
  });

  std::cout << "Sorted by A->mJikan AND A->mDistance" << std::endl;

  std::for_each(va.begin(), va.end(), [](auto const& c) {
    c->dump();
  });

  return 0;
}

コンパイル、実行結果

g++ shared_vector_sort.cpp

./a.out

Sorted by A->mJikan
mJikan=4, mDistance=0
mJikan=6, mDistance=1
mJikan=7, mDistance=6
mJikan=7, mDistance=3
mJikan=10, mDistance=2

Sorted by A->mDistance
mJikan=4, mDistance=0
mJikan=6, mDistance=1
mJikan=10, mDistance=2
mJikan=7, mDistance=3
mJikan=7, mDistance=6

Sorted by A->mJikan AND A->mDistance
mJikan=4, mDistance=0
mJikan=6, mDistance=1
mJikan=7, mDistance=3
mJikan=7, mDistance=6
mJikan=10, mDistance=2

最後の例は、「mJikanが同一ならmDistanceの昇順」とstd::tieで指定しているので、最初の例と比較して、mDistance=3, 6がしっかり入れ替わっていることが確認できる。