为何默认operator<=>自动生成operator==，自定义实现却不行？

问题描述 #

尝试两种方式定义operator<=>：

• 变体A使用= default默认实现，此时可正常使用operator==；
• 变体B手动实现operator<=>后，x1 == x2的比较操作失效。

为何会出现这种差异？这是C++20标准中的规定吗？

示例代码 #

#include <iostream>

class X {
public:
    int y;

/*A*/    inline std::strong_ordering operator<=>(const X& another) const = default;    
/*B*/    //inline std::strong_ordering operator<=>(const X& another) const { return y <=> another.y; }
};

int main()
{
    using std::cout;
    using std::endl;
    
    X x1;
    x1.y = 5;
    
    X x2;
    x2.y = 7;
    
    cout << "x1 == x2:   " << (x1 == x2) << endl;
    cout << "x1 == x2:   " << (x1 <=> x2 == 0) << endl;

    return 0;
}

原因解析 #

这是C++20标准的明确规定，核心差异在于编译器是否自动生成operator==：

• 默认实现operator<=>时：编译器会自动为类生成对应的operator==。因为默认的三路比较运算符基于类成员逐一比较，相等性判断逻辑明确，标准允许编译器同步生成配套的相等运算符，确保==操作正常可用。
• 手动实现operator<=>时：编译器不会自动生成operator==。标准认为，手动编写三路比较逻辑意味着你可能有自定义排序规则，但相等性判断逻辑未必和三路比较完全一致（比如部分成员不参与排序但参与相等判断），因此不会自动推导生成operator==。此时若未显式定义该运算符，x1 == x2的调用会因找不到合适重载而失效。

解决办法 #

如果需要在手动实现operator<=>后正常使用==，可选择两种方式：

1. 显式定义operator==：

bool operator==(const X& another) const { return y == another.y; }

2. 显式默认生成operator==：

bool operator==(const X&) const = default;

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Necktschnagge