自定义三路比较运算符导致std::ranges::stable_sort编译失败问题

核心差异 #

C++20中，自定义实现的三路比较运算符与默认生成版本的行为有本质区别：

• 当使用= default声明operator<=>时，编译器会自动为类生成全套关系运算符（operator<、operator<=、operator>、operator>=）以及operator==。这些生成的运算符满足std::sortable概念要求，因此std::ranges::stable_sort能正常调用。
• 当你手动实现operator<=>的函数体（非= default）时，编译器仅会自动生成operator==（未显式定义时），不会生成operator<等关系运算符。而std::ranges::stable_sort默认依赖std::ranges::less，后者需要调用operator<，此时因该运算符缺失导致编译失败。

关于A(1) < A(2)的误解 #

你提到的const bool x = A(1) < A(2)可编译的情况，仅在使用默认生成的operator<=>时成立。自定义operator<=>时，该表达式同样会因缺少operator<而编译失败，大概率是测试时混淆了两种代码版本。

解决方法 #

有两种可行方案：

1. 显式定义operator<，基于自定义的operator<=>实现：

   bool operator<(const A& rhs) const {
       return (*this <=> rhs) < 0;
   }
   

2. 保留默认生成的operator<=>（如果类成员变量的默认比较逻辑符合业务需求）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SebastianK