為什么 std::tuple 調用運算符 <=> 兩次？

Question

以下代碼調用運算符 <=> 兩次，其中 arguments 反轉。 但為什么？

GCC 10.2 和 clang 12 似乎都在使用 libstdc++-10，其 <tuple> 確實提供了運算符 <=>，所以這似乎不是缺少標准庫支持的情況，我的代碼一定是不正確的。 如何解決？

#include <tuple>
#include <compare>
#include <iostream>

struct X {
    int i;
    auto operator <=>(X const& other) const {
        std::cout << this << " <=> " << &other << std::endl;
        return i <=> other.i;
    }
};

int main() {
    std::tuple{X{42}} <=> std::tuple{X{42}};
}

Answer 1

簡短回答：您需要為X定義operator== 。

std::tuple通過綜合三路比較來比較元素，僅當類型滿足std::three_way_comparable_with<T,U>時才使用<=> 。 最終，這需要std::three_way_comparable<X> ，這需要一個說明性的weakly-equality-comparable-with概念。 正如您可能猜到的，這要求==有效。

修復是一個單行：

bool operator==(X const& other) const = default;

現在，當<=>似乎在這里自己完成這項工作時，為什么需要==呢？ 我只能推測，但這可能是由於概念比我們習慣的更“完整”，例如只需要operator< 。 如果一個類型可以與<=>進行比較，那么它也應該支持相等。

至於為什么<=>不單獨覆蓋==除非默認，這是因為相等性可以短路的類（例如向量和字符串）以及包含此類類型的任何類的性能缺陷。 沒有跡象表明相等性比較每個元素而不是短路，因此<=>不處理相等性，除非它可以保證您將避免該陷阱（通過默認<=> ）。