哪些运算符隐含地定义/生成 C++ 中的其他运算符？

Question

我知道在 C++ 中定义某些运算符可以让编译器为一个类生成其他运算符。从我读到的in this cppreference article 看来，以下情况似乎是正确的：

1. operator== 必须明确定义（可能是默认值）才能使用。
2. operator!= 是从 operator== 生成的，如果它没有明确定义并且 operator== 已经定义。
3. operator<=> 生成其他四个关系运算符（如果一切按计划进行，即operator<=> 返回一个可能被其他四个解释的结果，并且对于原始参数顺序和反向参数顺序都有很好的定义）
4. operator<=> 不会生成 operator== 即使它返回 std::strong_ordering，据我了解，当且仅当两个比较对象相同（无法区分）时，它应该返回一个与 0 相当的对象。我用以下代码自己测试了这个

#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 - 是否有完整列表列出哪些运算符生成其他运算符（以及哪些运算符），或者是 cppreference文章在这方面是否完整并且没有其他运算符正在生成？例如，我希望operator+(Foo) 和operator-() 生成operator-(Foo)，因为减法只不过是加法逆运算。然而，事实证明这是不真实的，我也对此进行了测试。

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，那就是当你默认 operator<=> 你也得到一个默认的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：

• 不是operator!= 是从operator== 生成的，而是表达式x != y 也试图评估为!(x == y)
• 不是operator< 是从operator<=> 生成的，而是表达式x < y 也试图评估为(x <=> y) < 0

在您的情况下，f == g 根本没有 operator== 候选人，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，不生成operator==，而是重写表达式）。但是这显示有serious performance issues，所以它是changed to not do this。您可以阅读更多关于 C++20 中的比较here。

在这种情况下，由于您是在进行成员比较，您可以简单地：

bool operator==(Foo const&) const = default;

如果您愿意，也可以手动编写。无论哪种方式，您的operator<=> 都缺少const - 比较运算符必须是对称的。