C++ 20新特性之三向比较运算符

概述

        在C++中，如果需要对两个自定义类的对象进行比较，我们通常要单独定义6个比较运算符：==、!=、=。这不仅繁琐，还很容易出错，特别是当比较逻辑复杂时，稍有不慎就会引发不一致的比较结果。为了解决这个问题，提供统一的比较接口，C++ 20中引入了三向比较运算符。它能够根据操作数的相对大小，返回-1、0或1，分别代表小于、等于和大于，从而简化了比较逻辑的实现。

什么是三向比较运算符

        三向比较运算符，即，通常称为“太空船运算符”（Spaceship operator）。这个运算符的设计初衷是为了简化用户自定义类型的比较操作，以前需要分别重载、==等多个比较运算符，而现在仅需一个运算符就能完成所有比较逻辑的定义。

        运算符在内部执行两个操作数的比较，并根据它们的相对大小返回一个特殊类型。这个类型属于std::compare_three_way的结果类型分类，具体可以是以下三种。

        std::strong_ordering：表示强顺序关系，返回std::strong_ordering::less、std::strong_ordering::equal、或std::strong_ordering::greater。

        std::weak_ordering：用于可能无法区分所有不同值的情况，比如NaN在浮点数比较中的处理。

        std::partial_ordering：适用于部分可比类型，比如某些情况下可能会出现不可比较的值。

如何使用

        对于简单的自定义类型，可以直接在类中使用= default默认定义运算符，可参考下面的示例代码。

#include 
#include 
using namespace std;
struct Fraction
{
    int numerator;
    int denominator;
    Fraction(int num, int denom) : numerator(num), denominator(denom) {}
    // 重载三向比较运算符
    auto operator(const Fraction& other) const = default;
};
int main()
{
    Fraction f1(1, 2);
    Fraction f2(2, 4);
    if (f1  f2 == 0)
    {
        cout