为什么默认的三方运算符(Spareship)生成相等运算符(==)，而用户不定义三方运算符？

Question

#include <iostream>
#include <compare>

class A {
public:
  int i = {};

  std::strong_ordering operator<=> (A const& r) const
  {
    return i <=> r.i;
  }
};

void TestA()
{
    A a;
    A b;

    std::cout<< (a<b);    
    std::cout<< (a>b);
    std::cout<< (a<=b);
    std::cout<< (a>=b);
    //std::cout<< (a==b); //ERROR
    std::cout << 'E';
    //std::cout<< (a!=b); //ERROR
    std::cout << 'E';
    std::cout<< std::is_eq(a<=>b);
    std::cout<< std::is_neq(a<=>b) << std::endl;
}

class B {
public:
  int i = {};

  std::strong_ordering operator<=> (B const& r) const = default;

};


void TestB()
{
    B a;
    B b;

    std::cout<< (a<b);    
    std::cout<< (a>b);
    std::cout<< (a<=b);
    std::cout<< (a>=b);
    std::cout<< (a==b);
    std::cout<< (a!=b);
    std::cout<< std::is_eq(a<=>b);
    std::cout<< std::is_neq(a<=>b) << std::endl;
}

class C {
public:
  bool b = {};
  int v1 = {};
  int v2 = {};

  std::strong_ordering operator<=> (C const& r) const
  {
      return (b?v1:v2) <=> (r.b?r.v1:r.v2);
  }

  bool operator== (C const& r) const
  {
      return std::is_eq(*this<=>r);
  }

};

void TestC()
{
    C a;
    C b;

    std::cout<< (a<b);    
    std::cout<< (a>b);
    std::cout<< (a<=b);
    std::cout<< (a>=b);
    std::cout<< (a==b);
    std::cout<< (a!=b);
    std::cout<< std::is_eq(a<=>b);
    std::cout<< std::is_neq(a<=>b) << std::endl;
}


int main()
{    
    TestA();
    TestB();
    TestC();

    return 0;
}

首先，我想问为什么默认三向运算符的行为不同于用户定义运算符？

其次，这个问题的解决方案对于类C是正确的，还是应该以不同的方式处理？

这只是一个简单的例子，我想到了更复杂的情况，有几十个字段和联合（如果您不知道我的意思，请查看一些Intel API；））。

我稍微修改了示例中的类C，以便更多地描述实际生活中的问题（当默认运算符不是有效的解决方案时）。我还想澄清，我想知道这些差异背后的原因（用户定义和默认操作符之间），以便能够评估我的实际解决方案是否正确（类似于C)，因为对于我现在正在工作的一部分代码，我确实更看重代码的可维护性而不是性能。

Answer 1

平等与有序分离的原则原因是绩效。如果您有一个排序操作是用户定义的类型，那么通常情况下，您可以编写一个用户定义的相等性测试操作，该操作在执行相等性测试时更有效。因此，语言应该鼓励您不要使用运算符<=>来直接进行相等性测试。

这只真正适用于用户定义的排序/相等操作。默认排序是成员级的，默认相等操作也是成员级的。由于排序意味着平等，默认排序也默认平等是合理的。

是的，他们可以让人们把它拼写出来，但没有一个很好的理由。运算符<=>旨在使您更容易选择默认排序；让你为其中一个已经暗示的东西写两个声明是没有意义的。