2.2.7 关系表达式

比较表达式、关系表达式、相等表达式三者组成了 C++ 中的比较关系，它们的形式如下：

比较表达式

• 比较表达式 <=> 移位表达式
• 移位表达式

关系表达式

• 关系表达式 < 比较表达式
• 关系表达式 > 比较表达式
• 关系表达式 <= 比较表达式
• 关系表达式 >= 比较表达式
• 比较表达式

其中，< 表示小于，> 表示大于，<= 表示小于等于，>= 表示大于等于。

相等表达式

• 相等表达式 == 关系表达式
• 相等表达式 != 关系表达式
• 关系表达式

其中，== 表示等于，!= 表示不等于。注意，表示等于时，中间的运算符是两个等号 ==，而不是一个等号 =。

关系表达式与相等表达式的计算

比较表达式和关系表达式的结果都是 bool 类型。例如：

42 < 24 // 值为 false
42 > 24 // 值为 true
42 <= 42 // 值为 true
24 >= 42 // 值为 false
42 == 42 // 值为 true
42 != 42 // 值为 false

如果两边的表达式的类型不同，C++ 会尝试将两边转换为类型大小较大的那个类型。例如：

'a' < 42 // 值为 false

这里，'a' 被转换为 int 类型，然后再进行比较。'a'的ASCII码是65，所以这个比较的结果是 65 < 42，得到 false。

注意，不要连用两个比较运算符，例如24 < a < 42。这样的表达式会导致计算 24 < a 的结果，得到一个 bool 值，然后这个值（假定为x）再计算 x < 42。这样的计算中，bool 被转换为 int 类型（因为比较的右边是 int 类型），结果x要么是0 要么是 1，然后和 42 比较，这显然不会得到我们想要的结果。

比较表达式的计算

<=> 表示三路比较，<=> 的结果是一个整数，如果左边的值小于右边的值，结果是负数；如果左边的值等于右边的值，结果是0；如果左边的值大于右边的值，结果是正数。例如：

(42 <=> 24) > 0 // 值为 true
(42 <=> 42) == 0 // 值为 true
(24 <=> 42) < 0 // 值为 true

三路比较是什么？

技术性地说，int 类型的三路比较的结果是一个 std::strong_ordering 类型的值，包括 less、equal、greater 三个值，这三个值可以与0做比较。这里为了方便理解，简化了三路比较的结果。

std::strong_ordering 表达的是全序关系。对于某个具有全序关系的类型的值 a 、 b 和 c，有：

• 反对称性：如果 a <= b 且 b <= a 成立，那么 a == b。
• 传递性：如果 a <= b 且 b <= c，那么 a <= c。
• 反自反性：a <= a 总是成立。

这时候，两个数据的比较常常能够用差值的符号性来表示，这样能最大程度利用一次比较的信息量。

除了全序关系，还有偏序关系 std::partial_ordering 和弱序关系 std::weak_ordering。偏序关系允许类型中存在两个值之间没有比较关系，弱序关系则可以忽略传递性。

快速练习

下面的表达式的值是