我最近注意到一些运算符重载的行为，我自己无法理解。以下两个类只在ClassA的成员比较运算符重载中的const上有所不同，在ClassB中它们没有const。通常我知道人们总是更喜欢有const的那个，但我还是对下面我将描述的行为感兴趣。
#include <string>
class ClassA {
public:
explicit ClassA(double t) : _t(t) {}
std::string operator<=(int const& other) const {
return "A(<=)";
}
std::string operator==(int const& other) const {
return "A(==)";
}
friend std::string operator<=(int const& other, ClassA const& expr) {
return "A'(<=)";
}
friend std::string operator==(int const& other, ClassA const& expr) {
return "A'(==)";
}
private:
double _t;
};
class ClassB {
public:
explicit ClassB(double t) : _t(t) {}
std::string operator<=(int const& other) {
return "B(<=)";
}
std::string operator==(int const& other) {
return "B(==)";
}
friend std::string operator<=(int const& other, ClassB const& expr) {
return "B'(<=)";
}
friend std::string operator==(int const& other, ClassB const& expr) {
return "B'(==)";
}
private:
double _t;
};
现在我想在
const和非const的情况下使用这些类和比较函数。int
main(int argc,
char* argv[]) {
ClassA a1{0};
1==a1; //OK
1<=a1; //OK
ClassA const a2{0};
1==a2; //OK
1<=a2; //OK
ClassB b1{0};
1==b1; //NOT OK
1<=b1; //OK
ClassB const b2{0};
1==b2; //OK
1<=b2; //OK
return 0;
}
所有的东西都很好，但是我标记为NOT OK的那一行有编译错误。
error C2446: '==': no conversion from 'ClassB' to 'int'
我的问题分为三个部分，但我期望有一个好的理由可以回答所有这些问题。所以我希望把它们放在一个单独的SO问题中。
当不等式运算符`<=`能编译通过时，为什么相等运算符`==`不能编译通过？对于友元函数来说，成员函数是否是`const`很重要吗？为什么使`ClassB`对象成为`const`就能解决问题？
更新：
1. 在评论区@Eljay指出，问题可能是由C++20的一个新特性引起的，该特性会自动生成具有反向参数的比较运算符。这显然使得成员函数`std::string operator==(int const& other)`（重新排列后）更适合于`1==b1`。经过一番搜索，我找到了规则，说明这些应该在overload resolution的规则中生成。
2. 重写的候选方法：
a. 对于四个关系运算表达式xy和x>=y，将找到的所有成员、非成员和内置operator<=>添加到集合中。 b. 对于四个关系运算表达式xy和x>=y以及三路比较表达式x<=>y，对于找到的每个成员、非成员和内置operator<=>，都会添加一个候选方法，其参数顺序被翻转。 c. 对于x!=y，将找到的所有成员、非成员和内置operator==添加到集合中。 d. 对于相等运算符表达式x==y和x!=y，对于找到的每个成员、非成员和内置operator==，都会添加一个参数顺序被翻转的候选方法。
3. 在所有情况下，重写的候选方法都不考虑在重写表达式的上下文中。对于其他所有运算符，重写的候选方法集为空。
@463035818_is_not_a_number指出了关于不同版本编译器能否编译代码的一些有趣发现。特别是对于带标志
-std=c++2a的clang和gcc，最新版本的x86-64 clang 12.0.0和x86-64 gcc 11.1不能编译，而旧版本的x86-64 clang 9.0.1和x86-64 gcc 9.4可以编译。对于VisualStudio，我们使用标志/std:c++latest看到类似的模式。这里最新版本的x64 msvc v19.28（VS16.9）不能编译，而直接前身x64 msvc v19.28可以编译。这些测试是使用Compiler explorergodbolt.org进行的。特别有趣的是，
clang和gcc的编译器错误表明问题在于std::string operator==(int const& other)没有返回bool。
clang
error: return type 'std::string' (aka 'basic_string<char>') of selected 'operator==' function for rewritten '==' comparison is not 'bool'
1==b1; //NOT OK
gcc
error: return type of 'std::string ClassB::operator==(const int&)' is not 'bool'
1==b1; //NOT OK
尽管这些都是非常有趣的见解，但原始问题仍然没有得到解答。
operator==没有返回一个bool。这会导致 C++20 中的 spaceship 合成器不满意。 - Eljayconst的B正在促使比较合成，但由于operator==没有适当的语义，因此失败了。而且，可能是因为缺少<=>，所以<=可以正常工作，并成功使用自由函数operator<=。 - Nathan Piersonbool operator==(int const&)比友元operator==更适合于1==b1; //NOT OK，因为friend有一个constClassB引用而b1不是const。 - Eljay