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Accepted
Piotr Siupa
Asked: 2024-02-11 22:04:32 +0800 CST

如何在 switch 语句中使用 spaceship 运算符

  • 772

新的<=>运算符使编写代码更加方便，并且如果比较算法不平凡，它可以节省一些性能，因为它不需要重复两次才能获得完整的排序。

或者至少当我了解到这一点时我是这么认为的。然而，当我尝试在实践中使用它时，在switch声明中，它不起作用。

此代码无法编译：

#include <iostream>

void compare_values(int x, int y)
{
    switch (x <=> y)
    {
    case std::strong_ordering::less:
        std::cout << "is less\n";
        break;
    case std::strong_ordering::greater:
        std::cout << "is greater\n";
        break;
    case std::strong_ordering::equal:
        std::cout << "is equal\n";
        break;
    }
}

编译器显示错误，提示返回的值<=>不能在 a 中使用switch：

<source>: In function 'void compare_values(int, int)':
<source>:5:15: error: switch quantity not an integer
    5 |     switch (x <=> y)
      |             ~~^~~~~
Compiler returned: 1

（活生生的例子）

我猜想在 switch 中使用 spaceship 操作符是一个非常基本、明显和常见的用例，所以可能有一些技巧可以让它工作。但我无法弄清楚。

我该如何修复此代码？

c++

2 个回答

  1. Best Answer

    问题是太空船运算符（正式名称为三向比较）不返回整数类型，因此不能在语句中使用switch-case。

    在比较 s 这样的类型的情况下int，太空船运算符返回 a std::strong_ordering。

    （附注：正如您在文档中所看到的，在某些情况下，太空飞船运算符会返回 a std::partial_ordering，但这也不是整数类型）。

    您可以在语句中使用它if-else。

    如果您更喜欢使用 a switch-case，则可以使用一个简单的实用程序将 a 转换std::strong_ordering为具有一些预定义值的整数类型。
    在这种情况下返回 -1/0/1 是很自然的：

    #include <iostream>

constexpr int strong_ordering_to_int(std::strong_ordering o)
{
    if (o == std::strong_ordering::less)    return -1;
    if (o == std::strong_ordering::greater) return 1;
    return 0;
}

void compare_values(int x, int y)
{
    switch (strong_ordering_to_int(x <=> y))
    {
    case -1:
        std::cout << "is less\n";
        break;
    case 1:
        std::cout << "is greater\n";
        break;
    case 0:
        std::cout << "is equal\n";
        break;
    }
}

int main()
{
    compare_values(2, 3);
    compare_values(3, 2);
    compare_values(3, 3);
}

    输出：

    is less
is greater
is equal

    现场演示

    • 4

  2. 编译器在优化 if 方法（gcc/clang/MSVC）方面做得很糟糕。获得良好代码生成的最佳方法是使用底层 char 值成员来玩 3 大实现。人们可以轻松地添加带有 Strong_ordering/weak_ordering 值的 static_asserts 以确保这一点。以下将优化为最坏的副本。一个缺点是失去了显式命名，但可以进一步添加枚举/枚举类作为返回值。

    #include <compare>
#include <bit>

constexpr signed char to_integral( std::strong_ordering x ) {
    return std::bit_cast<signed char>( x );
}
constexpr signed char to_integral( std::weak_ordering x ) {
    return std::bit_cast<signed char>( x );
}
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