三路比较取代了除 == 之外的所有其他比较运算符？

Question

在 g++ 10 中，我尝试使用三向比较，仅用于实验。

我读到不再需要其他运算符（== 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）！=。

因此，以下代码不起作用。

#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;
}

我在这里缺少什么？

Answer 1

我读到不再需要其他运算符（== 除外）。

对，除了 ==关键位。有两类比较运算符：

• 相等运算符 ( ==, !=)
• 排序运算符 ( <=>, <, >, <=, >=)

在每个类别中，我列出的第一个（==和<=>）是主要的比较运算符。如果您想选择加入该类别，它是您需要定义的唯一运算符。如果您想要平等，请提供==. 如果您想订购，请提供<=>（以及==）。其他比较运算符是辅助比较运算符 - 使用辅助比较的表达式在 C++20 中被重写为使用主要比较运算符。

这些类别是完全不同的^† - 没有交叉。一个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operator<=>的任何种类。

您有需要相等比较但没有定义相等运算符的代码，因此它的格式不正确。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==，不是!=。你不应该在 C++20 中声明二级比较运算符，除非你对它们有非常特殊的需要（这不是这样的需要）。

有关更多信息，请参阅C++20 中的比较。

^†此规则的唯一例外是，为方便起见，如果您默认， operator<=>那么您还将获得一个声明的、默认的operator==. 就好像你自己都违约了。在此示例中，由于您的比较只是默认的成员比较，您可以编写：

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

作为您的单个比较运算符声明，它的行为就像您编写的一样：

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。