41、如果`std::map`的键类型是自定义类型，需要怎么做？（附 仿函数）

在C++中使用自定义类型作为std::map的键时，必须定义键的比较规则，具体可通过以下两种方式实现：

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方法一：在自定义类型中 重载运算符 <（优先）

在自定义类型中 重载小于运算符，确保能正确比较两个对象的大小关系。例如：

struct MyKey {
    int key;
    bool operator<(const MyKey& other) const {
        return key < other.key;
    }
};
std::map<MyKey, int> myMap;

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方法二：自定义比较函数对象

如果无法修改自定义类型（例如类型来自第三方库），也就是不能在自定义类型中重载小于运算符，此时我们可定义一个**仿函数（Functor）**来操作这个自定义类型。在初始化map时，这个仿函数就作为 std::map 的第三个参数：

struct Key {
    int a, b;
    Key(int x, int y) : a(x), b(y) {}
};

struct CustomCompare {
    bool operator()(const Key& x, const Key& y) const {
        // 定义复合比较逻辑，例如优先比较a，再比较b
        if (x.a != y.a) return x.a < y.a;
        return x.b < y.b;
    }
};

std::map<Key, int, CustomCompare> myMap; // 使用自定义比较规则

注：C++ 仿函数详解

定义：仿函数（Functor）是 重载函数调用运算符operator() 的类对象，使其能像函数一样被调用。本质上它的对象（实例）是一个函数对象，兼具函数和对象的特性。

基本实现

class Adder {
public:
    int operator()(int a, int b) const {
        return a + b;
    }
};

// 使用示例
Adder add;
int result = add(3, 5);  // 输出8

进阶示例

1. 带状态的仿函数

class Counter {
    int count = 0;
public:
    void operator()(int x) {
        count += x;
        std::cout << "Current total: " << count << std::endl;
    }
};

int main() {
    Counter cnt;
    cnt(10);  // 输出10
    cnt(5);   // 输出15，同一个对象，会累加
    cnt(3);   // 输出18
}

2. 模板仿函数

Cpptemplate<typename T>
class Multiplier {
public:
    T operator()(T a, T b) {
        return a * b;
    }
};

STL应用场景

std::vector<int> nums {5, 3, 8, 1};
std::sort(nums.begin(), nums.end(), std::greater<int>());  // 使用预定义仿函数降序排序

// 自定义排序规则（仿函数）
struct CustomCompare {
    bool operator()(int a, int b) {
        return (a % 3) < (b % 3);
    }
};
std::sort(nums.begin(), nums.end(), CustomCompare());

与lambda表达式对比（C++11+）

// lambda实现相同功能
std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int x){
    std::cout << x * 2 << " ";
});