# std::optional の operator
値があったりなかったりする[std::optional](https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/optional)型の等号や比較演算子の挙動を確認する。

標準ライブラリのcoding styleが読みにくいのでほぼ同じであろうabseilを読みます。

## operator==
`==`を使うときにnullチェックを行って書いてきたのだが、どうやらいらないということを知った。
それが今日このノートを書くきっかけ。

まずstd::optional型同士の比較について。

template <typename T, typename U>
constexpr auto operator==(const optional<T>& x, const optional<U>& y)
    -> decltype(optional_internal::convertible_to_bool(*x == *y)) {
  return static_cast<bool>(x) != static_cast<bool>(y)
             ? false
             : static_cast<bool>(x) == false ? true
                                             : static_cast<bool>(*x == *y);
}

boolにキャストして、その値同士が違うならfalse。つまり、値のあるなしが一致しない場合は即座にfalseを返す。
そうでない場合、xのboolがfalseなら、つまりどちらもnullってことなので、それは同値とみなしtrueを返す。
そうでない場合は有効値があるので、その値同士を比較する。

なお2つの値のどちらかがnulloptでどちらかがそうでない場合、以下の関数がオーバーロードされfalseを返す。

template <typename T>
constexpr bool operator==(const optional<T>& x, nullopt_t) noexcept {
  return !x;
}
template <typename T>
constexpr bool operator==(nullopt_t, const optional<T>& x) noexcept {
  return !x;
}

さらにstd::optional型と中身の型でも比較できる。
`optional_internal::convertible_to_bool(*x == v)`でbool値に変換できるかを確認している。
`*x`と`v`の型が一致しているかを確認するためのヘルパーでもある。

template <typename T, typename U>
constexpr auto operator==(const optional<T>& x, const U& v)
    -> decltype(optional_internal::convertible_to_bool(*x == v)) {
  return static_cast<bool>(x) ? static_cast<bool>(*x == v) : false;
}
template <typename T, typename U>
constexpr auto operator==(const U& v, const optional<T>& x)
    -> decltype(optional_internal::convertible_to_bool(v == *x)) {
  return static_cast<bool>(x) ? static_cast<bool>(v == *x) : false;
}

この場合はシンプルにnullでないときに中身の値を比較するだけで良い。

## 比較演算子
operator< も operator== と同じ。
値があるなら比較し、そうでない場合 値なし＜値ありとしている。

template <typename T, typename U>
constexpr auto operator<(const optional<T>& x, const optional<U>& y)
    -> decltype(optional_internal::convertible_to_bool(*x < *y)) {
  return !y ? false : !x ? true : static_cast<bool>(*x < *y);
}

もし`y`が値なしならfalse。
`y`に値があって`x`に値がないならtrue。
どちらにも値があるなら`x`の値と`y`の値を比較する。