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)。