I'm learning about operator overloading in C++, and I see that == and != are simply some special functions which can be customized for user-defined types. My concern is, though, why are there two separate definitions needed? I thought that if a == b is true, then a != b is automatically false, and vice versa, and there is no other possibility, because, by definition, a != b is !(a == b). And I couldn't imagine any situation in which this wasn't true. But perhaps my imagination is limited or I am ignorant of something?
我知道我可以用一个定义另一个，但这不是我要问的。我也没有问通过值和单位来比较对象之间的区别。或者两个对象是否可以同时相等和不相等(这绝对不是一个选项!这些事情是相互排斥的)。我想问的是:
有没有可能在这种情况下，问两个对象是否相等的问题是有意义的，但问它们不相等的问题是没有意义的?(无论是从用户的角度，还是从实现者的角度)
如果没有这种可能性，那么究竟为什么c++将这两个操作符定义为两个不同的函数呢?
作为对编辑的回应;
也就是说，如果某些类型可能具有操作符==而没有!=，或者反之亦然，以及在什么情况下这样做有意义。
一般来说，不，这说不通。相等运算符和关系运算符通常是集合。如果存在平等，那么也存在不平等;小于，然后大于，以此类推，使用<= etc。类似的方法也应用于算术运算符，它们通常也是自然逻辑集。
这在std::rel_ops命名空间中得到了证明。如果实现了相等操作符和小于操作符，则使用该名称空间将提供其他名称，这些名称空间是根据原始实现的操作符实现的。
话虽如此，在某些条件或情况下，其中一个并不立即意味着另一个，或者不能在其他方面得到实施?是的，有，可以说很少，但它们确实存在;同样，正如rel_ops是它自己的名称空间所证明的那样。出于这个原因，允许它们独立实现可以让您利用语言来获得所需的语义，或者以一种对代码的用户或客户端来说仍然自然和直观的方式获得所需的语义。
前面提到的惰性求值就是一个很好的例子。另一个很好的例子是，给他们不等于或不等于的语义。一个类似的例子是位移位操作符<<和>>用于流插入和提取。虽然在一般的圈子里它可能会引起不满，但在某些特定领域它可能是有意义的。
通过自定义操作符的行为，您可以使它们按照您的要求进行操作。
你可能希望自定义一些东西。例如，您可能希望自定义一个类。可以通过检查特定属性来比较该类的对象。了解了这种情况后，您可以编写一些只检查最小值的特定代码，而不是检查整个对象中每个属性的每一位。
Imagine a case where you can figure out that something is different just as fast, if not faster, than you can find out something is the same. Granted, once you figure out whether something is the same or different, then you can know the opposite simply by flipping a bit. However, flipping that bit is an extra operation. In some cases, when code gets re-executed a lot, saving one operation (multiplied by many times) can have an overall speed increase. (For instance, if you save one operation per pixel of a megapixel screen, then you've just saved a million operations. Multiplied by 60 screens per second, and you save even more operations.)
Hvd的回答提供了一些额外的例子。
我只回答你问题的第二部分，即:
如果没有这种可能性，那么究竟为什么c++将这两个操作符定义为两个不同的函数呢?
允许开发人员重载两者是有意义的一个原因是性能。您可以通过同时实现==和!=来允许优化。那么x != y可能比!(x == y)便宜。一些编译器可能能够为您优化它，但也可能不能，特别是当您有涉及大量分支的复杂对象时。
即使在Haskell中，开发人员非常重视法律和数学概念，仍然允许重载==和/=，正如您可以在这里看到的(http://hackage.haskell.org/package/base-4.9.0.0/docs/Prelude.html#v:-61--61-):
$ ghci
GHCi, version 7.10.2: http://www.haskell.org/ghc/ :? for help
λ> :i Eq
class Eq a where
(==) :: a -> a -> Bool
(/=) :: a -> a -> Bool
-- Defined in `GHC.Classes'
这可能被认为是微观优化，但在某些情况下可能是合理的。