使用operator<=>相较于operator<等运算符是否存在性能开销？

两种实现代码 #

手动实现运算符的版本 #

struct Data {
    int x;
    int y;

    bool operator<(const Data& other) const {
        if (x != other.x) return x < other.x;
        return y < other.y;
    }

    bool operator==(const Data& other) const {
        return x == other.x && y == other.y;
    }

    bool operator>(const Data& other) const {
        return !(*this < other) && !(*this == other);
    }
};

默认生成operator<=>的版本 #

struct Data {
    int x;
    int y;

    auto operator<=>(const Data& other) const = default;
};

性能差异分析 #

在开启编译优化（如O2/O3）的前提下，两种实现不存在可观测的性能差异。

你在反汇编中看到的函数调用开销，是未开启优化（如O0调试模式）时的编译结果——此时编译器为了保留完整的调试信息，不会进行函数内联等优化，因此会生成显式的函数调用指令。

从逻辑本质来看：

• 手动实现的运算符逻辑，和默认生成的三路比较运算符<=>完全一致：都是先比较成员x，当x相等时再比较y。
• 默认生成的<=>会自动推导返回类型（此处为std::strong_ordering），编译器基于<=>自动生成的==、<、>等运算符，会生成与手动实现完全等价的机器码。在开启优化后，所有相关函数都会被内联，彻底消除调用开销。

只有在调试模式（无优化）下，两者才会表现出表面上的调用开销差异，但这并非实现本身的性能问题，而是编译策略导致的临时现象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Akri