std::strong_ordering 如何仅适用于零？答案

【问题标题】：How std::strong_ordering works only with zero?std::strong_ordering 如何仅适用于零？
【发布时间】：2020-06-09 04:35:27
【问题描述】：

我只是在研究three-way comparison 运算符<=>。我看到它返回std::strong_ordering。但是，我不明白编译器如何在比较运算符中仅限制 0（so<0，但不是 so<1）

#include<compare>
int main()
{
  std::strong_ordering so = 55 <=> 10;

  so < 0; // Fine
  so < 1; // Fails
}

同样，so>20 也不起作用。以下也不起作用：

constexpr int Zero = 0;
so == Zero; // Error
so == 0; // Fine

EDIT - 有趣的观察（在 MSVC 编译器上）。以下是有效的：

so < nullptr

【问题讨论】：

你有什么问题？ cppreference 说：“在这种类型的值和字面量 0 之间定义了比较运算符”
Quoting cppreference: “程序试图将 strong_ordering 与除整数字面量 0 之外的任何内容进行比较的行为是未定义的。”
我的问题不是关于UB，而是关于编译器报告的错误。

标签： c++ g++ c++20 visual-c++-2019

【解决方案1】：

使用文字 0 以外的任何内容与 std::strong_ordering 进行比较是明确的未定义行为，请参阅 C++20 草案的 [cmp.categories.pre]/3。

这取决于编译器/标准库如何或是否执行/诊断。

在没有任何编译器魔法的情况下实现 UB 诊断的一种方法是使用 std::nullptr_t 作为 std::strong_ordering 的重载比较运算符的参数（根据标准，它具有未指定的类型）。任何整数零字面量都可以隐式转换为std::nullptr_t，但具有其他值或不是字面量的常量表达式的字面量则不能。见[conv.ptr]/1。

在草稿中也提到了这种可能性。

Libc++ 似乎改为使用指向某个隐藏类的成员指针，请参阅here。

Libstdc++ 似乎做了类似的事情，使用需要从指向自身的指针构造的隐藏类类型，请参阅here。

但是，这些实现都没有根据标准诊断导致 UB 的所有参数。特别是他们都接受nullptr作为没有诊断的参数：https://godbolt.org/z/esnvqR

我想对所有情况进行全面诊断需要一些编译器魔法。

【讨论】：

好的！我看到 VC++ 有 using _Literal_zero = decltype(nullptr);，并期望 _Literal_zero 是重载运算符的另一个参数。因此，只能传递 0 作为常量或 nullptr (!)。