C++20 中三向比较运算符 (<=>) 有什么好处？

Question

我知道它的语法。 我只是想知道有什么好处或者是否有意义。

没有它，我们必须这样编码：

void func1(int x, int y) {
    if( x > y )
        doSomeThing();
    else if( x < y )
        doSomeElse();
    else
        explosive();
}

有了它，我们可以这样做：

void func1(int x, int y) {
    auto result = x <=> y;
    if( result > 0 )
        doSomeThing();
    else if( result < 0 )
        doSomeElse();
    else
        explosive();
}

除了返回比较结果之外，我看不到此功能的任何好处。 有人说它可以使我们的代码更具可读性，但我不这么认为。 很明显，前一个例子更具可读性。 关于返回结果，像这样：

int func1(int x, int y) {
    return x <=> y;
}

看起来我们获得了更多的可读性，但我们仍然需要在某个地方使用另一个 if/else 检查该值，例如在 func1 之外。

Answer 1

我看不出此功能有任何好处。

那么你对实际发生的事情的思考太狭隘了。

不存在直接使用

<=>

来满足

int

的需求。它可以用于比较它们，但

int

并不是该功能存在的原因。它存在于实际上具有复杂比较逻辑的类型。考虑

std::string

。要知道一个字符串是否“小于”另一个字符串，您必须迭代两个字符串并比较每个字符。当您找到不等效的时，您就有了答案。

您的代码在应用于

string

时会进行两次比较：一次小于，一次大于。问题是这样的：第一次比较已经找到了第一个不相等的字符。但第二个比较

不知道

那是哪里。所以它必须从头开始，进行与第一个完全相同的比较。 与已经计算出的第一次比较相比，要得到答案需要进行大量的重复工作。事实上，有一种非常简单的方法来计算字符串的

<=>

：从第一个字符串中减去第二个字符串中的相应字符。如果该值为零，则它们相等。如果结果为负数，则第一个字符串较小；如果为正，则第一个字符串更大。

这...正是

<=>

返回的，不是吗？通过使用

<=>

，您可以在 1 的空间内进行两次

昂贵

的比较；测试返回值与它们的成本相比并不重要。 您的比较逻辑越复杂，如果您需要将它们分类为小于/大于/等于，您就越有可能使用

<=>

节省更多。

还应该注意的是，处理器通常有特殊的操作码来判断整数是负数、零还是正数。如果我们查看

x86 程序集进行整数比较

：

func1(int, int):                             # @func1(int, int)
        cmp     edi, esi
        jle     .LBB0_1
        jmp     a()@PLT                       # TAILCALL
.LBB0_1:
        jge     .LBB0_2
        jmp     b()@PLT                       # TAILCALL
.LBB0_2:
        jmp     c()@PLT                       # TAILCALL

我们可以看到它只执行了一次

cmp

；

jle

和

jge

指令使用比较结果。

<=>

编译为相同的程序集，因此编译器完全将它们理解为同义词。