三向比较取代所有其他比较运算符，除了 ==?

Question

在 g++ 10 中，我尝试使用三向比较，仅用于实验。

我读到其他运算符不再需要（== 除外）。

但即使我可以使用运算符（它是在编译器上实现的），它也不会取代（或暗示）!=。

所以，下面的代码是行不通的。

#include<iostream>

using namespace std;

struct A
{
    struct Iterator
    {
        size_t index;
        size_t operator*() { return index + 1000; }
        //bool operator!=(const Iterator &a) const { return index != a.index; }
        auto operator<=>(const Iterator &a) const { return index <=> a.index; }
        Iterator &operator++() { ++index; return *this; }
    };
    Iterator begin() { return Iterator{0}; }
    Iterator end() { return Iterator{5}; }
};


int main()
{
    A a;
    auto result = a.begin() <=> a.end();
    for (auto b : a)
        cout << b << "\n";
    cout << (a.begin() != a.end()) << "\n";

    return 0;
}

我在这里错过了什么？

Answer 1

来自cppreference：

In brief, a class that defines operator<=> automatically gets compiler-generated operators <, <=, >, and >=. A class can define operator<=> as defaulted, in which case the compiler will also generate the code for that operator."

不会生成 != 和 == 的代码，因此您需要执行比较。

Answer 2

operator == 对于定义为默认的每个运算符 operator <=> 隐式声明为默认：

#include<iostream>

using namespace std;

struct A
{
    struct Iterator
    {
        size_t index;
        size_t operator*() { return index + 1000; }
        //bool operator!=(const Iterator &a) const { return index != a.index; }

        auto operator<=>(const Iterator &) const = default;
        // bool operator == (const Iterator&) const; implicitly declared

        Iterator &operator++() { ++index; return *this; }
    };
    Iterator begin() { return Iterator{0}; }
    Iterator end() { return Iterator{5}; }
};


int main()
{
    A a;
    auto result = a.begin() <=> a.end();
    for (auto b : a)
        cout << b << "\n";
    cout << (a.begin() != a.end()) << "\n";

    return 0;
}

Answer 3

I read that other operators do not needed anymore (except ==).

对了，除了==是关键位。比较运算符分为两类：

等式运算符（==、!=）
排序运算符（<=>、<、>、<=、>=）

在每个类别中，我列出的第一个（== 和 <=>）是 primary 比较运算符。如果您想选择加入该类别，它是您唯一需要定义的运算符。如果您想要平等，请提供 ==。如果您想订购，请提供 <=>（以及 ==）。其他比较运算符是 secondary 比较运算符 - 使用次要比较的表达式在 C++20 中重写为使用主要比较运算符。

这些类别完全不同^† - 没有交叉。 x != y 表达式可以调用 operator==(x, y) 甚至 operator==(y, x) 但它永远不会调用任何类型的 operator<=>。

您的代码需要进行相等比较，但没有定义相等运算符，因此格式错误。要使其正常工作，您需要添加：

bool operator==(const Iterator &a) const { return index == a.index; }
auto operator<=>(const Iterator &a) const { return index <=> a.index; }

注意 ==，而不是 !=。你不应该在 C++20 中声明辅助比较运算符，除非你对它们有非常具体的需要（而这不是这样的需要）。

有关更多信息，请参阅 Comparisons in C++20。

^†此规则的唯一例外是，为了方便起见，如果您 default operator<=> 那么您也得到一个声明的，默认的operator==。就好像你自己都违约了一样。在此示例中，由于您的比较只是默认的成员比较，您可以这样写：

auto operator<=>(const Iterator &a) const = default;

作为您的单个比较运算符声明，其行为就像您编写的那样：

bool operator==(const Iterator &a) const = default;
auto operator<=>(const Iterator &a) const = default;

这为您提供了程序所需的正确相等运算符。

三向比较取代所有其他比较运算符，除了 ==?

Three way comparison replaces all others comparison operators except ==?

c++

c++20

spaceship-operator