向量和 [] 运算符重载

Question

我从 std::vector 继承了我的类。现在我想重载 [] 运算符。
当我尝试为我的向量分配一个新值时，例如v[0]=5, 我应该会收到消息OK。

这是我的代码（我知道，这没有意义，我只是在玩弄）：

#include<vector>
#include<iostream>
class Vec : public std::vector<int> {
public:
    int operator[](int);
};

int Vec::operator[](int i) {
    (*this)[i] = i;
    std::cout << "OK";
    return 123;
}

int main() {
    Vec v;
    v[0]=5;
}

不幸的是，我收到以下错误：

In member function ‘int Vec::operator[](int)’:
error: lvalue required as left operand of assignmen
In function ‘int main()’:
error: lvalue required as left operand of assignment

Answer 1

您需要返回对元素的引用 - 但请注意，即使您这样做了，您也会遇到无限递归 - 您的 operator[] 会调用自己。

无论哪种方式 - 从 std::vector 继承都不是一个好主意。改用合成。

Answer 2

这个特定的错误是因为您没有返回lvalue，通常定义为可以出现在分配左侧的东西，例如v[0] = 5;。正如其他答案中指出的那样，您还有更多问题，但这是您遇到该错误消息 ^(a) 的具体问题。

重载索引运算符的正确规范是：

int& operator[] (const int nIndex);

如果您想将其视为lvalue，您必须返回该项目的引用（以便可以对其进行修改）。下面的代码显示了一个修复，尽管在这个简化的例子中所有数组索引都映射到相同的值：

#include <vector>
#include <iostream>

class Vec : public std::vector<int> {
    public:
        int& operator[] (int);    // <-- note the '&'
    private:
        int xyzzy;
};

int& Vec::operator[] (int idx) {  // <-- note the '&'
    std::cout << "OK\n";
    return xyzzy;
}

int main () {
    Vec v;
    v[0] = 5;
    v[1] = 6;
    std::cout << v[22] << '\n';
    return 0;
}

这个的输出是：

OK
OK
OK
6

实际上，您不会将所有索引映射到相同的值，上面的代码只是为了说明正确的函数签名。我没有费心给出一个更完整的例子，因为使用非虚拟析构函数的子类经常会导致非平凡代码出现问题^(b)。

---

^(a) 子类化std::vector 通常不是一个好主意，因为析构函数不是虚拟的，因此在尝试以多态方式销毁对象时可能会遇到麻烦。

你可能最好使用has-a 关系（你的类包含一个向量）而不是is-a 关系（你继承的地方）。

不幸的是，这意味着您可能必须创建许多从类到底层向量的传递方法（尽管只有您需要的那些），但它会解决析构函数的问题。

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^(b) 见 ^(a) :-)

Answer 3

下面的代码说明了如何从vector 基类调用operator[]....

#include <iostream>
#include <vector>

struct Vec : std::vector<int>
{
    int& operator[](int n)
    {
        std::cout << "operator[](" << n << ")\n";
        return std::vector<int>::operator[](n);
    }
};

int main()
{
    Vec v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);
    v[0] += 5;
    std::cout << v[0] << ' ' << v[1] << '\n';
}

运行时的输出：

operator[](0)
operator[](1)
operator[](0)
15 20

不要把所有关于“不要从 std::vector 继承”的讨论都当回事：你必须不遗余力地使用 std::vector<int>* 删除动态分配的 Vec ，或者做一个意外的按值切片复制——即使那样，如果你添加了数据成员，它可能只会咬你。您应该确保您了解这些风险，然后进行自己的评估，但是对于小型实用程序等。有时从这些类继承是富有成效的......