C++ - 基于赋值侧重载 [] 运算符

Question

我正在尝试用 c++ 编写一个动态数组模板，

我目前正在重载 [] 运算符，并且我想根据它们使用的赋值的哪一侧来实现不同的行为。

#include <iostream>
...

template <class T>
T dynamic_array<T>::operator[](int idx) {
    return this->array[idx];
}

template <class T>
T& dynamic_array<T>::operator[](int idx) {
    return this->array[idx];
}

using namespace std;
int main() {
    dynamic_array<int>* temp = new dynamic_array<int>();

    // Uses the T& type since we are explicitly 
    // trying to modify the stored object
    (*temp)[0] = 1;

    // Uses the T type since nothing in the array 
    // should be modified outside the array
    int& b = (*temp)[0]; 

    // For instance...
    b = 4;
    cout<<(*temp)[0]; // Should still be 1
    return 0;
}

由于显而易见的原因，当尝试像这样重载时，我会遇到编译器错误。

有没有正确的方法来做到这一点？

到目前为止我的搜索还没有成功。我所看到的重载 [] 运算符似乎都接受用户可以修改对象外部的存储项。

我已经实现了使用 (instance(int i), update(int i, T obj)) 的方法，但如果能够像常规数组一样使用此类，那就太好了。

Answer 1

您不能仅重载返回类型。

提供常量和非常量访问器重载的标准方法是通过 this 的常量来区分：

T       & get()       { return x; }
const T & get() const { return x; }  // or T get() const;

对于常量版本，您可以返回常量引用或按值返回，具体取决于 >T 是 - const-reference 可能更普遍有用。

（当然，您可以编写 operator[](std::size_t i) 来代替 get()。我只是想保持简短。）

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我不知道我不认为这能 100% 实现您的想法，但那是因为您的推理有误：int b = foo() 将永远成为对任何内容的引用，即使foo() 返回一个（常量或非常量）引用，因为 b 被声明为 int 类型，而不是 int& ;。实际上，当您说 int b = (*temp)[0]; 时，您实际上会调用非常量版本，但这实际上并不是问题。 （要获得常量版本，您必须说 int b = static_cast &>(*temp)[0]; 或 (*static_cast<; const dynamic_array *>(temp))[0] - 但何苦呢。）

Answer 2

Scott Meyers 在一本《Effective C++》书中谈到了这一点。基本上，技巧是从索引运算符（operator[]() 和 operator[]() const）返回一个临时常量或非常量代理对象，然后重载该代理类的赋值和隐式转换运算符。像这样的事情：

template <class T>
class Array
{
  public:
    struct proxy {
      T& element;

      proxy(T& el) : element(el) {}

      operator const T& () const {
        return element; // For use on RHS of assignment
      }

      proxy& operator=(const T& rhs) {
        // For use on LHS of assignment
        // Add your logic here
      }
    };

    const proxy operator[](int i) const {
      return proxy(a[i]);
    }

    proxy operator[](int i) {
      return proxy(a[i]);
    }

  private:
     T* a;
};

我可能有一些细节错误，但想法是推迟决定元素位于分配的哪一侧，直到实际尝试分配给它。也就是说，您不知道在调用operator[]时会做什么，但当您尝试分配给后续元素引用时，您肯定会知道。