结构体的通用比较运算符

Question

结构体的通用比较运算符

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在我的许多单元测试中，我需要比较仅具有数据成员的简单结构体的内容：

struct Object {
  int start;
  int stop;
  std::string message;
}

现在，如果我想写这样的内容：

CHECK(object1==object2);

我总是需要实现：

bool operator==(const Object& lhs, const Object& rhs) {
   return lhs.start==rhs.start && lhs.stop==rhs.stop && lhs.message=rhs.message;
}

编写所有这些比较函数非常繁琐，而且容易出错。想象一下，如果我向Object添加一个新的数据成员，但是比较运算符没有更新，会发生什么。

然后我想起了我在Haskell中的知识和神奇的deriving(Eq)指令，它可以自动生成一个健全的比较函数。

那么，我如何在C++中派生出类似的东西呢？

幸运的是，我发现C++17带有一个通用的operator==，每个结构体都可以通过std::make_tuple函数方便地转换为一个std::tuple元组。

因此，我大胆尝试了以下内容：

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <tuple>

template<typename T>
bool operator==(const T& lhs, const T& rhs)
{
    auto leftTuple = std::make_tuple(lhs);
    auto rightTuple = std::make_tuple(rhs);

    return leftTuple==rightTuple;
}

struct Object
{
    std::string s;
    int i;
    double d;
};

int main(int arg, char** args)
{
    std::cout << (Object{ "H",1,2. } == Object{ "H",1,2. }) << std::endl;
    std::cout << (Object{ "A",2,3. } ==  Object{ "H",1,2. }) << std::endl;
    return EXIT_SUCCESS;
}

但是，不幸的是，它只是无法编译，我真的不知道为什么。Clang告诉我：

main.cpp:11:18: error: use of overloaded operator '==' is ambiguous (with operand types
      'std::tuple<Object>' and 'std::tuple<Object>')
        return leftTuple==rightTuple;

我是否能够修复这个编译错误，以获得我想要的行为？

- Aleph0

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你真的需要这个结构体吗？你能否只使用元组呢？ - n. m.

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Rakete1111 · Accepted Answer

不可以，因为比较元组会回退到比较元组的元素，所以leftTuple == rightTuple试图比较两个无法比较的Object。

每个结构体都应该可以通过std::make_tuple轻松转换为std::tuple，但实际上你只会得到一个包含这个结构体的单一元素tuple。

关键在于使用std::tie：

std::tie(lhs.mem1, lhs.mem2) == std::tie(rhs.mem1, rhs.mem2)

但这与您原始的解决方案存在相同的问题。不幸的是，C++17没有任何避免此问题的功能^{您可以编写宏 :)}。但在C++20中，您将能够执行以下操作：

struct Object
{
    std::string s;
    int i;
    double d;
    bool operator==(const Object &) const = default;
};

这将为 Object 生成正确的比较运算符。