這個 C++20 新特性讓對象比較變得如此優雅
嘿，C++星際旅行者！還記得那些寫到手抽筋的比較運算符嗎？<、>、<=、>=、==、!= —— 寫多了感覺自己在跳芭蕾舞！但是等等，C++20 給我們帶來了一個超級酷炫的新玩具 —— 三路比較運算符！因為它長得像一艘可愛的小太空船，所以大家都親切地叫它"太空船運算符"：<=>
為什么我們需要這艘太空船？
想象一下，你正在開發一個電商網站，需要對商品進行價格排序。在傳統的 C++世界里，你需要寫一大堆比較運算符，就像這樣：
class Product {
double price; // ?? 商品價格
int stock; // ?? 庫存數量
string name; // ??? 商品名稱
public:
// 看看這些重復的代碼，像不像復制粘貼的藝術？??
bool operator<(const Product& other) const; // 比這個貴嗎？
bool operator>(const Product& other) const; // 比這個便宜嗎？
bool operator<=(const Product& other) const; // 不比這個貴吧？
bool operator>=(const Product& other) const; // 不比這個便宜吧？
bool operator==(const Product& other) const; // 價格一樣？
bool operator!=(const Product& other) const; // 價格不一樣？
};哇！這代碼寫得我頭暈眼花！不僅要寫六個函數，還要確保它們之間的邏輯一致性。一不小心就會把 < 和 > 寫反，讓你的打折商品比原價還貴... 這簡直就是在玩雜耍！
太空船來了！
有了 C++20 的太空船運算符，你只需要寫一個運算符：
class Product {
double price; // ?? 商品價格
int stock; // ?? 庫存數量
string name; // ??? 商品名稱
public:
auto operator<=>(const Product& other) const = default; // 魔法！?
};就這樣！一行代碼替代了六個運算符！就像有了一根魔法棒，幫你完成所有工作！
太空船的駕駛指南
聽好啦，太空船不是普通的飛行器，它有三種超酷的飛行模式！就像是游戲里的三種不同難度等級，每種都有它的獨特用途！
首先是 std::strong_ordering —— 這是最嚴格的模式！就像比較商品價格一樣，10.99 就是比 11.99 便宜，不講價！這種比較明確得不能再明確了，不會有任何模棱兩可。
然后是 std::weak_ordering —— 這個就像是咱們的"差不多先生"了！比如說字符串 "Hello" 和 "hello"，雖然大小寫不同，但其實說的是同一個詞。它們是等價的，但又不是完全一模一樣。
最后是 std::partial_ordering —— 這個最隨性了！有時候甚至會說"抱歉，這倆沒法比較"。就像是在餐廳比較"辣子雞"和"冰淇淋"，誰更好吃？這個問題本身就很哲學...
來看看怎么駕駛這艘太空船：
// 太空船的航行日志 ??
if (price1 <=> price2 < 0) {
std::cout << "哇！發現特價商品！趕緊搶購！??♂?" << std::endl;
} else if (price1 <=> price2 > 0) {
std::cout << "emmm...這個有點小貴啊！??" << std::endl;
} else {
std::cout << "價格一樣？！難道是平行宇宙的同款？??" << std::endl;
}看到了嗎？用起來比玩游戲還簡單！而且不會迷路，因為編譯器就是你的星際導航儀！
太空船的三種超能力
讓我們來揭秘太空船運算符的三種神奇超能力！就像是從漫威電影里走出來的超級英雄一樣酷炫！
1.鋼鐵俠模式：強序比較
這是最嚴謹的比較模式，就像鋼鐵俠的裝甲一樣精確！想象你在淘寶買東西：
// 太空船的航行日志 ??
if (price1 <=> price2 < 0) {
std::cout << "哇！發現特價商品！趕緊搶購！??♂?" << std::endl;
} else if (price1 <=> price2 > 0) {
std::cout << "emmm...這個有點小貴啊！??" << std::endl;
} else {
std::cout << "價格一樣？！難道是平行宇宙的同款？??" << std::endl;
}這就像物理定律一樣嚴格，不講情面！1分錢也是錢，一個銅板都不能馬虎！??
2.蜘蛛俠模式：弱序比較
這種比較超級靈活，就像蜘蛛俠的蛛絲一樣！有時候我們并不在意完全相同，差不多就行：
class LazyText { // 懶人文本類
std::string text;
public:
std::weak_ordering operator<=>(const LazyText& other) const {
// 不管大小寫，都是一家人！
std::string me = text; // 我寫的
std::string you = other.text; // 你寫的
// 把所有字母都變小寫，像把超級英雄換上便裝
std::transform(me.begin(), me.end(), me.begin(), ::tolower);
std::transform(you.begin(), you.end(), you.begin(), ::tolower);
if (me < you) return std::weak_ordering::less; // 我比你小
if (me > you) return std::weak_ordering::greater; // 我比你大
return std::weak_ordering::equivalent; // 我們是一家人！
}
};
LazyText msg1{"Hello World"}; // 我是正經人
LazyText msg2{"hElLo wOrLd"}; // 我是個頑皮鬼
// 雖然寫法不同，但都在說"你好，世界"！??3.浩克模式：偏序比較
這是最狂野的比較模式，就像浩克一樣不按常理出牌！有時候甚至會說"不好意思，這個真沒法比"：
class QuantumMood { // 量子心情類 ??
double happiness; // 心情指數
public:
std::partial_ordering operator<=>(const QuantumMood& other) const {
if (std::isnan(happiness) || std::isnan(other.happiness))
return std::partial_ordering::unordered; // 心情無法比較！
if (happiness < other.happiness)
return std::partial_ordering::less; // 我不太開心
if (happiness > other.happiness)
return std::partial_ordering::greater; // 我超開心
return std::partial_ordering::equivalent; // 心情一樣！
}
};
QuantumMood monday{-999.99}; // 周一的心情 ??
QuantumMood friday{NAN}; // 周五的心情已經無法用數字衡量了！??
// 這兩種心情根本沒法比，就像問浩克"你開心嗎？"一樣！太空船的隱藏技能
太空船運算符還有一些很酷的特性：
(1) 自動生成其他比較運算符
class Score {
int value;
public:
auto operator<=>(const Score&) const = default;
// 編譯器會自動為你生成 ==、!=、<、<=、>、>=
};(2) 支持不同類型之間的比較
class Minutes {
int mins;
public:
auto operator<=>(const Hours& hours) const {
return mins <=> (hours.value * 60); // 自動類型轉換！
}
};實用小貼士
(1) 默認實現的魔法
struct Point {
int x, y;
auto operator<=>(const Point&) const = default; // 自動按成員聲明順序比較
};(2) 自定義比較邏輯
class Student {
std::string name;
int score;
public:
auto operator<=>(const Student& other) const {
// 先按分數排序，分數相同再按姓名排序
if (auto cmp = score <=> other.score; cmp != 0)
return cmp;
return name <=> other.name;
}
};性能小課堂
使用太空船運算符不僅代碼更簡潔，性能也可能更好！因為它只需要進行一次比較，就能得到所有需要的信息：
// 舊方式：可能需要多次比較
if (a < b) { /* ... */ }
if (a > b) { /* ... */ } // 重復比較！
// 新方式：一次比較搞定所有！
auto cmp = a <=> b;
if (cmp < 0) { /* a < b */ }
if (cmp > 0) { /* a > b */ }結束語
太空船運算符就像是給你的代碼裝上了一個超級加速器，讓比較操作變得既簡單又高效！記住，好的代碼就像優秀的太空船 —— 簡潔、高效、可靠！現在，是時候讓你的代碼起飛了！
