三路比较运算符通过一个操作定义所有比较，编译器自动生成==、!=、=，减少代码重复并避免逻辑不一致，支持std::strong_ordering等类型，可结合手动==优化性能。
C++20 引入了三路比较运算符（），也被称为“spaceship operator”，它让类类型的比较操作变得更简洁、更安全。通过一个运算符的定义，编译器可以自动生成所有常见的比较操作（==, !=, , >=），从而大幅减少样板代码。
什么是三路比较运算符？
三路比较运算符 的作用是：对两个值进行比较，返回一个表示它们关系的结果。这个结果属于以下三种之一：
- 小于（返回负值）
- 等于（返回零）
- 大于（返回正值）
在 C++20 中，标准库为基本类型和常见容器提供了默认的 实现。用户也可以为自定义类型重载该运算符。
例如：
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int a = 5, b = 3;
auto result = a <=> b;
if (result > 0) { /* a > b */ }
这里 a b 返回一个std::strong_ordering 类型的值，可以直接用 >、
支持的返回类型
根据比较语义的不同， 可以返回不同的类型：
- std::strong_ordering：强序，值相等则对象等价（如 int、string）
- std::weak_ordering：弱序，值相等但对象不一定可互换（如不区分大小写的字符串）
- std::partial_ordering：部分序，可能无法比较（如浮点数中的 NaN）
通常情况下，使用 auto 让编译器自动推导即可。
简化自定义类型的比较
在 C++17 及以前，若要让自定义类支持全部比较操作，需手动实现六个运算符：
==, !=, , >=
有了 后，只需定义一个运算符，其余由编译器合成。
示例：Person 类按姓名和年龄排序
struct Person {
std::string name;
int age;
// 自动生成所有比较操作
auto operator<=>(const Person&) const = default;
};
此时，你可以直接写：
Person p1{"Alice", 25};
Person p2{"Bob", 20};
if (p1 < p2) { /* 按字典序比较 name，name 相同再比 age */ }
注意：= default 表示使用编译器生成的默认逻辑——成员逐个按声明顺序进行三路比较。
手动定义 的场景
当需要自定义比较逻辑时，可以手动实现 ：
struct Point {
int x, y;
auto operator<=>(const Point& other) const {
if (auto cmp = x <=> other.x; cmp != 0) return cmp;
return y <=> other.y;
}
};
这段代码先比较 x，若不同则返回结果；否则继续比较 y。结构清晰且不易出错。
与 == 运算符的优化
虽然 能生成 ==，但有时效率不高（比如做了多次比较）。C++20 允许单独重载 ==：
bool operator==(const Point& other) const {
return x == other.x && y == other.y;
}
这样 == 使用更快的布尔比较，而其他比较仍由 支持。
你甚至可以写：bool operator==(const Point&) const = default; 来启用自动 == 生成。
总结与优势
三路比较运算符的主要优点包括：
- 减少重复代码：一个运算符替代六个
- 避免逻辑不一致：手动实现多个比较容易出错
- 语义清晰： 明确表达“三路比较”意图
- 性能可控：可结合手动 == 提升效率
基本上就这些。合理使用 能让你的 C++20 代码更现代、简洁、可靠。
