用三向算子嵌套生成比较算子？

Question

考虑以下两个用于s的重载运算符<=>:

#include <compare>

struct S {};

int operator<=>(S, int) { return 0;  } #1
S   operator<=>(S,   S) { return {}; } #2

如果我将对象S与int进行比较，#1将为我生成正确的运算符，所以像S{}<=0、0 或 0<=>S{}这样的表达式就可以了。

但如果我将一个对象s与其他对象s:

S{} < S{};

则将重写为(S{}<=>S{}）<0。由于(S{}<=>S{})将返回另一个S，所以我们回到原始问题:S与int进行比较。此时，我们没有运算符<(S,int)，因此#1将为我生成正确的运算符。

但令人惊讶的是，三个编译器都没有这样对我。GCC、Clang和MSVC都拒绝S{} 并带有相同的错误消息：

no match for 'operator<' (operand types are 'S' and 'int')

这让我很沮丧。因为#1实际存在。为什么不在这里产生运算符的嵌套生成？标准是怎么说的？是否存在静态约束冲突？




Answer 1

这是错误的，尽管错误消息是相当混乱的。

[over.match.oper]/8中的规则是（强调我的）：

如果通过重载解析为运算符@选择了重写的运算符<=>候选，则如果选定的候选是参数顺序相反的合成候选，则x@y被解释为0@(y<=>x)；否则，则使用选定的重写的运算符<=>候选。在结果表达式的上下文中不考虑操作符@的重写候选项。

表达式S{} 将解析为重写的候选 （S{}<=>S{}）<0。结果表达式将不会在其查找中考虑重写的候选项。因此，当我们执行 s{}<0时，只需要查找一个 运算符<，而不是 运算符<=>。它找不到这样的东西，所以表达方式是畸形的。

<source>:8:14: error: no match for 'operator<' (operand types are 'S' and 'int')
    8 | auto x = S{} < S{};
      |          ~~~~^~~~~

在这个意义上，错误是真的：没有匹配，特别是operator<与这些操作数。尽管如果错误消息中有更多的上下文来解释为什么要查找这些信息,这将会有所帮助。