顺序推导不一致的三向比较运算符

Question

前段时间我定义了我的第一个三向比较运算符。它比较单一类型并替换多个常规运算符。很棒的功能。然后我尝试实现一个类似的运算符来通过委托比较两个变体：

auto operator <=> (const QVariant& l, const QVariant& r)
{   
   switch (l.type())
   {
      case QMetaType::Int:
         return l.toInt() <=> r.toInt();
      case QMetaType::Double:
         return l.toDouble() <=> r.toDouble();
      default:
         throw;
   }
}

编译失败，出现错误

inconsistent deduction for auto return type: ‘std::strong_ordering’ and then ‘std::partial_ordering’.

显然int和double飞船操作员return不同类型。

解决这个问题的正确方法是什么？

Answer 1

您解析 returns auto 的任何其他函数的方式相同，其中不同的 return 语句推导不同。你要么：

确保所有 return 的类型相同，或者
明确选择 return 类型。

在这种情况下，ints 比较为 strong_ordering，而 doubles 比较为 partial_ordering，并且 strong_ordering 可隐式转换为 partial_ordering，你可以这样做：

std::partial_ordering operator <=>(const QVariant& l, const QVariant& r) {
    // rest as before
}

或显式转换整数比较：

      case QMetaType::Int:
         return std::partial_ordering(l.toInt() <=> r.toInt());

这给了你一个函数 returning partial_ordering.

如果您想 return strong_ordering，则必须将 double 比较提升到更高的类别。您可以通过两种方式做到这一点：

您可以使用 std::strong_order，这是一个更昂贵的操作，但提供了对所有浮点值的总排序。然后你会写：

      case QMetaType::Double:
         return std::strong_order(l.toDouble(), r.toDouble());

或者您可以考虑 NaN 格式错误并以某种方式将其丢弃：

      case QMetaType::Double: {
         auto c = l.toDouble() <=> r.toDouble();
         if (c == std::partial_ordering::unordered) {
             throw something;
         } else if (c == std::partial_ordering::less) {
            return std::strong_ordering::less;
         } else if (c == std::partial_ordering::equivalent) {
            return std::strong_ordering::equal;
         } else {
            return std::strong_ordering::greater;
         }
      }

这比较乏味，但我不确定是否有更直接的方法来进行这种提升。

Answer 2

int 和 double 的 operator<=> 类型不同，但它们应该具有共同的类型。您可能希望利用编译器自动查找正确的类型。您可以使用 std::common_type 来做，但这会很丑陋。更容易利用 std::common_type 类型在（在库而不是编译器中实现时）的作用并使用三元运算符：

auto operator <=> (const QVariant& l, const QVariant& r)
{   
    return l.type() == QMetaType:Int? l.toInt() <=> r.toInt()
         : l.type() == QMetaType::Double? l.toDouble() <=> r.toDouble()
         : throw;
}

Answer 3

我尝试了一些模板代码来实现 Dietmar Kühls 使用 std::common_type 的想法。这是结果示例代码：

template <typename CommonT, typename... ArgsT> requires (sizeof...(ArgsT) == 0)
inline CommonT variantSpaceshipHelper([[maybe_unused]] const QVariant& pLeft, [[maybe_unused]] const QVariant& pRight) noexcept
{
   std::terminate(); // Variant type does not match any of the given template types
}

template <typename CommonT, typename T, typename... ArgsT>
inline CommonT variantSpaceshipHelper(const QVariant& pLeft, const QVariant& pRight) noexcept
{
   if (pLeft.type() == static_cast<QVariant::Type>(qMetaTypeId<T>()))
   {
      return (pLeft.value<T>() <=> pRight.value<T>());
   }

   return variantSpaceshipHelper<CommonT, ArgsT...>(pLeft, pRight);
}

template <typename... ArgsT>
inline auto variantSpaceship(const QVariant& pLeft, const QVariant& pRight) noexcept
{
   using CommonT = std::common_type_t<decltype(std::declval<ArgsT>() <=> std::declval<ArgsT>())...>;
   return variantSpaceshipHelper<CommonT, ArgsT...>(pLeft, pRight);
}

inline auto operator <=>(const QVariant& pLeft, const QVariant& pRight) noexcept
{
   assert(pLeft.type() == pRight.type());
   return variantSpaceship<int, double>(pLeft, pRight);
}

可以轻松地将其他类型添加到 variantSpaceship 调用中。

顺序推导不一致的三向比较运算符

Three-way comparison operator with inconsistent ordering deduction

c++

qt

c++20

return-type-deduction

spaceship-operator