哪些运算符在 C++ 中隐式定义/生成其他运算符？

Question

我知道在 C++ 中定义某些运算符可以让编译器为类生成其他运算符。从我读到的在这篇 cppreference 文章中看来以下内容是正确的：

1. operator==

   必须明确定义（可能是默认值）才能使用。
如果未显式定义且定义了
2. operator!=

   ，则 

   operator==

   是从

   operator==

   生成的。

3. operator<=>

   生成其他四个关系运算符（如果一切按计划进行，即

   operator<=>

   返回其他四个可以解释的结果，并且对于原始参数顺序和反向参数顺序都有明确定义）
即使它返回
4. operator<=>

   ，

   operator==

   也不会生成

   std::strong_ordering

   ，据我所知，当且仅当两个比较对象相同（无法区分）时，应该返回一个与

   0

   相当的对象。我自己用以下代码测试了这一点

#include <iostream>

class Foo
{
public:
    int x;
    int y;

    // Lexicographic ordering but by the y member first, and by x second.
    std::strong_ordering operator<=>(const Foo& other)
    {
        if (std::strong_ordering cmp = y <=> other.y; cmp != 0)
            return cmp;
        return x <=> other.x;
    }
};

int main()
{
    Foo f = {1, 1}, g = {1, 0};
    std::cout << (f == g);
}

返回错误

no match for ‘operator==’ (operand types are ‘Foo’ and ‘Foo’)

。

我想知道的是，首先，为什么

operator<=>

不生成

operator==

，其次 - 是否存在哪些运算符生成其他运算符（以及哪些运算符）的完整列表，或者 cppreference 文章是否完整在这方面并且没有产生其他运营商？例如，我期望

operator+(Foo)

和

operator-()

生成

operator-(Foo)

，因为减法只不过是加上加法逆元。然而，事实证明这是不正确的，我也测试过。

Answer 1

哪些运算符在 C++ 中隐式定义/生成其他运算符？

只有一种情况是一个运算符定义/生成另一个运算符，即当您default

operator<=>

时，您also获得默认的

operator==

。这是完整的列表。

其他一切都不是基于声明运算符，而是基于重写表达式：

• 并不是从

  operator!=

  生成

  operator==

  ，而是表达式

  x != y

  也尝试计算为

  !(x == y)

• 并不是从

  operator<

  生成

  operator<=>

  ，而是表达式

  x < y

  也尝试计算为

  (x <=> y) < 0

在您的情况下，

f == g

根本没有

operator==

候选者，所以它的格式不正确。

<=>

的原始设计也会尝试将此表达式重写为

(f <=> g) == 0

（同样，不是生成

operator==

而是重写表达式）。但这被证明存在严重的性能问题，因此它被更改为不这样做。您可以在我的博客上阅读有关 C++20 中的比较的更多信息。

在这种情况下，由于您正在进行按成员比较，您可以简单地：

bool operator==(Foo const&) const = default; 或者如果您愿意的话可以手动编写。不管怎样，你的

operator<=>

 缺少 

const

 - 比较运算符对称很重要。