C++20 飞船运算符
如果知道我会死在哪里，那我将永远不去那个地方 -查理 芒格
简介
不同于之前的6种比较运算符：<、>、==、!= <=、>=。C++20提出一种的新的比较运算符——飞船运算符。
飞船运算符也即三路比较运算符(Three-way comparison)。形式如下：
lhs <=> rhs使用场景
类外
用于进行比较，与<、>、==、!= <=、>=用法相同，只是返回值不同。示例代码如下：
#include <compare>
void using_three_way()
{
int a =10;
int b =20;
std::strong_ordering res = a<=>b;
if (res<0)
{
std::cout << "a < b \n";
}
else if (res ==0)
{
std::cout << "a = b \n";
}
else
{
std::cout << "a > b \n";
}
}注意：
1. 如果lhs和rhs中，只存在一个bool类型，则出现编译错误
bool a =10.0;
int b = 5;
auto res = a<=>b;//error2. 如果操作数存在窄化，则会出现编译错误，
unsigned int i = 1;
auto r = -1 < i; // existing pitfall: returns ‘false’
auto r2 = -1 <=> i;//error类内
当自定义类型的数据需要提供比较运算符，可以通过重载<=>运算符，借助编译器生成所有的比较运算符及友元函数。
在出现三路比较运算符前。需要重载6个比较运算符，如下：
//cpp 20前
struct myValue {
int value;
constexpr myValue(int value) : value{ value } { }
bool operator==(const myValue& rhs) const { return value == rhs.value; }
bool operator!=(const myValue& rhs) const { return !(*this == rhs); }
bool operator<(const myValue& rhs) const { return value < rhs.value; }
bool operator<=(const myValue& rhs) const { return !(rhs < *this); }
bool operator>(const myValue& rhs) const { return rhs < *this; }
bool operator>=(const myValue& rhs) const { return !(*this < rhs); }
};如上代码可以实现自定义数据类型myValue的比较，但是如上代码没有书写int和myValue进行比较的友元函数，如下的代码会出现编译错误，
//cpp 20前
constexpr bool is_gt_42(const myValue& a) {
return 42 < a;
}而在C++20后，只需重载三路比较运算符即可，如下：
struct myValue {
int value;
constexpr myValue(int value) : value{ value } { }
std::strong_ordering operator<=>(const myValue& int_wrapper)const =default;
};仅重载三路比较运算符不仅实现了上述6个关系运算符重载的功能，还具备类外比较的友元函数的功能。
由以上代码可知，<=>更加简洁高效，同时，则如下的代码存在编译错误。
返回值
如果<=>的操作数为整数返回std::strong_ordering；
如果<=>的操作数存在浮点数返回std::partial_ordering；
如果<=>的操作数是相同类型的枚举，操作符则会将操作数转换为枚举数值类型的<=>操作结果，如int的操作结果std::strong_ordering;
如果至少有一个操作数是指向对象的指针或指向成员的指针，则对两个操作数应用数组到指针转换、指针转换和限定转换，将它们转换为复合指针类型,并返回std::strong_ordering;
总结
三路比较运算符提高了比较的效率。如在类外可以直接通过通过三路比较运算符比较两个操作数的大小、等于关于关系，C++20前至少需要比较2次。同理，类内可以通过重载<=>运算符替代之前的6个操作符的重载及友元函数。
腾讯云开发者
