std::strong_ordering

在标头 `<compare>` 定义
class strong_ordering;		(C++20 起)

类类型 std::strong_ordering 是三路比较的结果类型：

接纳所有六个关系运算符（==、!=、<、<=、>、>=）。

隐含可替换性：若 a 等价于 b，则 f(a) 亦等价于 f(b)，其中 f 所指代的函数仅读取可以经由实参的公开 const 成员访问的显著比较状态。换言之，等价的值不可区分。
不允许不可比较值：a < b、a == b 和 a > b 必然恰有一个为 true。

常量

std::strong_ordering 类型拥有四个合法值，实现为其类型的 const 静态数据成员：

名称	定义
inline constexpr std::strong_ordering less [静态]	合法值，指示小于（先序）关系 (公开静态成员常量)
inline constexpr std::strong_ordering equivalent [静态]	合法值，指示等价（既非先序亦非后序），等于 `equal` (公开静态成员常量)
inline constexpr std::strong_ordering equal [静态]	合法值，指示等价（既非先序亦非后序），等于 `equivalent` (公开静态成员常量)
inline constexpr std::strong_ordering greater [静态]	合法值，指示大于（后序）关系 (公开静态成员常量)

转换

std::strong_ordering 是三个比较类别的最强者：它不能从任何其他类别隐式转换，而能隐式转换到其他两种类别。

operator partial_ordering

到 std::partial_ordering 的隐式转换
(公开成员函数)

std::strong_ordering::operator partial_ordering

constexpr operator partial_ordering() const noexcept;

返回值

若 v 为 less 则为 std::partial_ordering::less，若 v 为 greater 则为 std::partial_ordering::greater，若 v 为 equal 或 equivalent 则为 std::partial_ordering::equivalent。

operator weak_ordering

到 std::weak_ordering 的隐式转换
(公开成员函数)

std::strong_ordering::operator weak_ordering

constexpr operator weak_ordering() const noexcept;

返回值

若 v 为 less 则为 std::weak_ordering::less，若 v 为 greater 则为 std::weak_ordering::greater，若 v 为 equal 或 equivalent 则为 std::weak_ordering::equivalent。

比较

此类型的值和字面量 0 之间定义了比较运算符。这支持用表达式 a <=> b == 0 或 a <=> b < 0 把三路比较的结果转换为布尔关系；见 std::is_eq、std::is_lt 等。

这些函数对常规的无限定或有限定查找不可见，而只能在 std::strong_ordering 为实参的关联类时由实参依赖查找找到。

若程序试图将 strong_ordering 与任何异于整数字面量 0 的内容比较，则其行为未定义。

operator==operator<operator>operator<=operator>=operator<=>

与零或 strong_order 比较
(函数)

operator==

friend constexpr bool operator==( strong_ordering v, /* 未指明 */ u ) noexcept;	(1)
friend constexpr bool operator==( strong_ordering v, strong_ordering w ) noexcept = default;	(2)

参数

v, w	-	要检查的 `std::strong_ordering` 值
u	-	未使用的形参，具有接受字面零实参的任何类型

返回值

1) 若 v 为 equivalent 或 equal 则为 true，若 v 为 less 或 greater 则为 false。

2) 若两个形参持有相同值则为 true，否则为 false。注意 equal 等于 equivalent。

operator<

friend constexpr bool operator<( strong_ordering v, /* 未指明 */ u ) noexcept;	(1)
friend constexpr bool operator<( /* 未指明 */ u, strong_ordering v ) noexcept;	(2)

参数

v	-	要检查的 `std::strong_ordering` 值
u	-	未使用的形参，具有接受字面零实参的任何类型

返回值

1) 若 v 为 less 则为 true，若 v 为 greater、equivalent 或 equal 则为 false。

2) 若 v 为 greater 则为 true，若 v 为 less、equivalent 或 equal 则为 false。

operator<=

friend constexpr bool operator<=( strong_ordering v, /* 未指明 */ u ) noexcept;	(1)
friend constexpr bool operator<=( /* 未指明 */ u, strong_ordering v ) noexcept;	(2)

参数

v	-	要检查的 `std::strong_ordering` 值
u	-	未使用的形参，具有接受字面零实参的任何类型

返回值

1) 若 v 为 less、equivalent 或 equal 则为 true，若 v 为 greater 则为 false。

2) 若 v 为 greater、equivalent 或 equal 则为 true，若 v 为 less 则为 false。

operator>

friend constexpr bool operator>( strong_ordering v, /* 未指明 */ u ) noexcept;	(1)
friend constexpr bool operator>( /* 未指明 */ u, strong_ordering v ) noexcept;	(2)

参数

v	-	要检查的 `std::strong_ordering` 值
u	-	未使用的形参，具有接受字面零实参的任何类型

返回值

1) 若 v 为 greater 则为 true，若 v 为 less、equivalent 或 equal 则为 false。

2) 若 v 为 less 则为 true，若 v 为 greater、equivalent 或 equal 则为 false。

operator>=

friend constexpr bool operator>=( strong_ordering v, /* 未指明 */ u ) noexcept;	(1)
friend constexpr bool operator>=( /* 未指明 */ u, strong_ordering v ) noexcept;	(2)

参数

v	-	要检查的 `std::strong_ordering` 值
u	-	未使用的形参，具有接受字面零实参的任何类型

返回值

1) 若 v 为 greater、equivalent 或 equal 则为 true，若 v 为 less 则为 false。

2) 若 v 为 less、equivalent 或 equal 则为 true，若 v 为 greater 则为 false。

operator<=>

friend constexpr strong_ordering operator<=>( strong_ordering v, /* 未指明 */ u ) noexcept;	(1)
friend constexpr strong_ordering operator<=>( /* 未指明 */ u, strong_ordering v ) noexcept;	(2)

参数

v	-	要检查的 `std::strong_ordering` 值
u	-	未使用的形参，具有接受字面零实参的任何类型

返回值

1) v。

2) 若 v 为 less 则为 greater，若 v 为 greater 则为 less，否则为 v。

示例

运行此代码

#include <compare>
#include <iostream>
 
struct Point
{
    int x{}, y{};
 
    friend constexpr std::strong_ordering operator<=>(Point lhs, Point rhs)
    {
        if (lhs.x < rhs.x or (lhs.x == rhs.x and lhs.y < rhs.y))
            return std::strong_ordering::less;
        if (lhs.x > rhs.x or (lhs.x == rhs.x and lhs.y > rhs.y))
            return std::strong_ordering::greater;
        return std::strong_ordering::equivalent;
    }
 
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Point s)
    {
        return os << '(' << s.x << ',' << s.y << ')';
    }
};
 
void print_three_way_comparison(const auto& p, const auto& q)
{
    const auto cmp{p <=> q};
    std::cout << p
              << (cmp < 0 ? " <  " : cmp > 0 ? " >  " : " == " ) // 与 0 比较
              << q << '\n';
}
 
void print_two_way_comparison(const auto& p, const auto& q)
{
    std::cout << p
              << (p < q ? " <  " : p > q ? " >  " : " == ") // 比较 p 和 q
              << q << '\n';
}
 
int main()
{
    const Point p1{0, 1}, p2{0, 1}, p3{0, 2};
 
    print_three_way_comparison(p1, p2);
    print_two_way_comparison(p1, p2);
 
    print_three_way_comparison(p2, p3);
    print_two_way_comparison(p2, p3);
 
    print_three_way_comparison(p3, p2);
    print_two_way_comparison(p3, p2);
}

输出：

(0,1) == (0,1)
(0,1) == (0,1)
(0,1) <  (0,2)
(0,1) <  (0,2)
(0,2) >  (0,1)
(0,2) >  (0,1)

参阅

weak_ordering (C++20)	三路比较的结果类型，支持所有 6 种运算符且不可替换 (类)
partial_ordering (C++20)	三路比较的结果类型，支持所有 6 种运算符，不可替换，并允许不可比较的值 (类)

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