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C++ 规定,下标运算符[ ]必须以成员函数的形式进行重载。该重载函数在类中的声明格式如下:

返回值类型 & operator[ ] (参数);

或者:

const 返回值类型 & operator[ ] (参数) const;

使用第一种声明方式,[ ]不仅可以访问元素,还可以修改元素。使用第二种声明方式,[ ]只能访问而不能修改元素。在实际开发中,我们应该同时提供以上两种形式,这样做是为了适应 const 对象,因为通过 const 对象只能调用 const 成员函数,如果不提供第二种形式,那么将无法访问 const 对象的任何元素。

下面我们通过一个具体的例子来演示如何重载[ ]。我们知道,有些较老的编译器不支持变长数组,例如 VC6.0、VS2010 等,这有时候会给编程带来不便,下面我们通过自定义的 Array 类来实现变长数组。

#include <iostream>using namespace std;class Array{public:    Array(int length = 0);    ~Array();public:    int & operator[](int i);    const int & operator[](int i) const;public:    int length() const { return m_length; }    void display() const;private:    int m_length;  //数组长度    int *m_p;  //指向数组内存的指针};Array::Array(int length): m_length(length){    if(length == 0){        m_p = NULL;    }else{        m_p = new int[length];    }}Array::~Array(){    delete[] m_p;}int& Array::operator[](int i){    return m_p[i];}const int & Array::operator[](int i) const{    return m_p[i];}void Array::display() const{    for(int i = 0; i < m_length; i++){        if(i == m_length - 1){            cout<<m_p[i]<<endl;        }else{            cout<<m_p[i]<<", ";        }    }}int main(){    int n;    cin>>n;    Array A(n);    for(int i = 0, len = A.length(); i < len; i++){        A[i] = i * 5;    }    A.display();       const Array B(n);    cout<<B[n-1]<<endl;  //访问最后一个元素       return 0;}

运行结果:
5↙
0, 5, 10, 15, 20
33685536

重载[ ]运算符以后,表达式arr[i]会被转换为:

arr.operator[ ](i);

需要说明的是,B 是 const 对象,如果 Array 类没有提供 const 版本的operator[ ],那么第 60 行代码将报错。虽然第 60 行代码只是读取对象的数据,并没有试图修改对象,但是它调用了非 const 版本的operator[ ],编译器不管实际上有没有修改对象,只要是调用了非 const 的成员函数,编译器就认为会修改对象(至少有这种风险)。