为什么 string::compare 返回一个 int？

首先，规范是它将返回一个小于、等于或大于 0 的值，不一定是 -1 或 1。其次，返回值是右值，受积分提升的影响，因此返回更小的值是没有意义的。

在 C++ 中（就像在 C 中一样），每个表达式都是右值或左值。从历史上看，这些术语指的是左值出现在赋值的左侧，而右值只能出现在右侧。今天，非类类型的一个简单近似是左值在内存中有一个地址，而右值没有。因此，您不能获取右值的地址，并且 cv 限定符（条件“访问”）不适用。在 C++ 术语中，没有类类型的右值是纯值，而不是对象。函数的返回值是一个右值，除非它具有引用类型。 （例如，适合寄存器的非类类型几乎总是在寄存器中返回，而不是在内存中。）

对于类类型，问题有点复杂，因为您可以在右值上调用成员函数。这意味着右值实际上必须具有 this 指针的地址，并且可以是 cv 限定的，因为 cv 限定在重载解析中起作用。最后，C++11 引入了几个新的区别，以支持右值引用；这些也主要适用于类类型。

整数提升是指当小于 int 的整数类型用作表达式中的右值时，在大多数情况下，它们将被提升为 int。因此，即使我有一个声明为 short a, b; 的变量，在表达式 a + b 中，a 和 b 在加法发生之前都会被提升为 int。同样，如果我写 a < 0，则对 a 的值进行比较，转换为 int。在实践中，很少有这样的情况会产生影响，至少在整数算术换行的 2 补码机器上（即，除了极少数外来机器，今天，我认为 Unisys 大型机是唯一的例外）。尽管如此，即使在更常见的机器上：

short a = 1;
std::cout << sizeof( a ) << std::endl;
std::cout << sizeof( a + 0 ) << std::endl;

应该给出不同的结果：第一个是 sizeof( short )，第二个是 sizeof( int )（因为积分提升）。

这两个问题在形式上是正交的；右值和左值与积分提升无关。 除了...积分提升仅适用于右值，并且大多数（但不是全部）使用右值的情况将导致积分提升。因此，实际上没有理由返回小于 int 的数值。甚至有一个很好的理由不将其作为字符类型返回。重载的运算符，如 <<，对于字符类型通常表现不同，因此您只想将字符作为字符类型返回。 （您可以比较差异：

char f() { return 'a'; }
std::cout << f() << std::endl;      //  displays "a"
std::cout << f() + 0 << std::endl;  //  displays "97" on my machine

不同之处在于，在第二种情况下，加法导致发生积分提升，从而导致选择不同的 << 重载。

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故意不返回 -1、0 或 1。

它允许（注意这不适用于字符串，但它同样适用于字符串）

int compare(int *a, int *b)
{
   return *a - *b;
}

这比：

int compare(int *a, int *b)
{
   if (*a == *b) return 0;
   if (*a > *b) return 1;
   return -1;
}

如果您必须返回 -1、0 或 1，这就是您必须做的 [或类似的事情]。

它也适用于更复杂的类型：

class Date
{
    int year;
    int month;
    int day;
}

int compare(const Date &a, const Date &b)
{
   if (a.year != b.year) return a.year - b.year;
   if (a.month != b.month) return a.month - b.month;
   return a.day - b.day;
}

在字符串的情况下，我们可以这样做：

int compare(const std::string& a, const std::string& b)
{
   int len = min(a.length(), b.length());

   for(int i = 0; i < len; i++)
   {
      if (a[i] != b[i]) return a[i] - b[i];
   }
   // We only get here if the string is equal all the way to one of them
   // ends. If the length isn't equal, "longest" wins. 
   return a.length() - b.length();
}

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int 通常（在大多数现代硬件上意味着）与系统总线和/或 cpu 寄存器大小相同的整数，即所谓的机器字。因此 int 通常比较小的类型传递得更快，因为它不需要对齐、屏蔽和其他操作。

存在较小的类型主要是为了允许优化数组和结构的 RAM 使用。在大多数情况下，它们会交换几个 CPU 周期（以对齐操作的形式）以获得更好的 RAM 使用率。

除非你需要强制你的返回值是一个百分号大小的有符号或无符号数（char，short...），否则你最好使用 int，这就是标准库这样做的原因。

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这是一个C主义。

当 C 需要 compare 类型的函数时，它们总是返回一个 int。 C++ 只是推动了这一点（不幸的是）。

但是，返回 int 实际上可能是最快的方法，因为它通常是正在使用的系统寄存器的大小。 （故意含糊其辞。）

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该方法实际上并不返回集合 { -1, 0, 1 } 中的整数；它实际上可以是 any 整数值。

为什么？我能想到的主要原因是 int 应该是架构的“自然大小”值；对这种大小的值的操作通常至少与对较小或较大值的操作一样快（并且在许多情况下更快）。所以这是一个允许实现足够松弛以使用最快的情况的情况。

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如果我要设计一个比较 Foo 类型的两个对象的比较方法，并且我只想返回 -1、0 或 1，那么使用 short 或 char 通常是个好主意吗？

没关系。更好的方法是返回一个布尔值（如果只想比较是否相等）或枚举（更多信息）：

enum class MyResult
{
  EQUAL,
  LESS,
  GREATER
};

MyResult AreEqual( const Foo &foo1, const Foo & foo2 )
{
  // calculate and return result
}

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假设有些人正在将代码从 C 更改为 C++。他们决定将 strcmp 替换为 string::compare。

由于 strcmp 返回 int，因此 string::compare 返回 int 作为礼物更容易。

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可能是为了让它更像strcmp，它也有这个set of return values。如果您想移植代码，那么让替换尽可能接近可能会更直观。

此外，返回值不仅仅是 -1、0 或 1，而是 <0、0 或 >0。

此外，正如所提到的，由于回报受 integral promotion 约束，因此将其缩小是没有意义的。

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因为一个布尔返回值只能是两个可能的值（真、假），而比较函数可以返回三个可能的值（小于、等于、大于）。

更新

虽然当然可以返回一个有符号的short，但如果你真的想实现你自己的比较函数，你可以返回一个带有两个布尔值的半字节或结构值。

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