C++20 三向比较：太空船运算符

学习operator<=>和std::compare_three_way，自动生成比较运算符。 · 难度：入门 · +15XP

三向比较简介

C++20引入了三向比较运算符operator<=>（称为太空船运算符），它返回一个比较类型，可同时表示小于、等于或大于。编译器可以自动生成所有比较运算符。

基本用法

#include <compare>
#include <iostream>
struct Point {
    int x, y;
    auto operator<=>(const Point&) const = default;  // 自动生成所有比较
};
int main() {
    Point a{1, 2}, b{1, 3};
    std::cout << (a < b) << '
';   // true
    std::cout << (a == b) << '
';  // false
    std::cout << (a >= b) << '
';  // false
    
    auto cmp = a <=> b;
    if (cmp < 0) std::cout << "a小于b
";
    else if (cmp == 0) std::cout << "相等
";
    else std::cout << "a大于b
";
}

返回类型

自定义比较

struct CaseInsensitiveString {
    std::string s;
    auto operator<=>(const CaseInsensitiveString& other) const {
        // 自定义比较逻辑
        auto cmp = std::lexicographical_compare_three_way(
            s.begin(), s.end(), other.s.begin(), other.s.end(),
            [](char a, char b) {
                return std::toupper(a) <=> std::toupper(b);
            });
        return cmp;
    }
    bool operator==(const CaseInsensitiveString& other) const {
        return *this <=> other == 0;
    }
};

练习提示

定义一个Student结构体，包含姓名和分数，实现三向比较运算符，优先按分数降序，然后按姓名升序。在main中创建vector并排序。