三路比较运算符 <=>（C++20）

一句话

定义 operator<=> 即可让编译器自动生成 <、<=、>、>=、==、!= 全部六种比较运算符，告别手写比较代码。

头文件

#include <compare>（使用预定义比较类别时）

核心 API 速查

操作	签名	说明
三路比较	auto operator<=>(const T&) const = default;	编译器自动生成比较逻辑
手写三路比较	std::strong_ordering operator<=>(const T& rhs) const;	自定义比较语义
强序	std::strong_ordering	等价元素不可区分（如 int）
弱序	std::weak_ordering	等价元素可区分但比较等价（如大小写不敏感字符串）
偏序	std::partial_ordering	存在不可比较情况（如 NaN）
相等运算符	bool operator==(const T&) const = default;	单独 defaulted 可自动生成 !=

最小示例

// Standard: C++20
#include <compare>
#include <iostream>

struct Point {
    int x, y;
    auto operator<=>(const Point&) const = default;
};

int main() {
    Point a{1, 2}, b{1, 3};
    std::cout << (a < b)  << "\n"; // true  (自动生成)
    std::cout << (a == b) << "\n"; // false (自动生成)
    std::cout << (a != b) << "\n"; // true  (自动生成)

    auto cmp = a <=> b;
    std::cout << (cmp < 0) << "\n"; // true (strong_ordering::less)
}

嵌入式适用性：中

• 编译期特性，零运行时开销——默认生成的比较代码与手写等价
• 适合传感器数据、协议头等需要字典序比较的结构体
• 需 C++20 支持（GCC 10+），部分嵌入式工具链尚未完全就绪
• 比较类别（strong/weak/partial）概念较抽象，团队需统一理解

编译器支持

GCC	Clang	MSVC
10	10	19.20

另见

• cppreference: Default comparisons
• cppreference: std::strong_ordering

---

部分内容参考自 cppreference.com，采用 CC-BY-SA 4.0 许可