数组下标运算符

你甚至可以重载数组下标运算符 []

你应该总是 (99.98%的时间)实现 2 个版本,一个 const 和一个 not-const 版本,因为如果对象是 const,它应该不能修改 [] 返回的对象。

参数由 const& 而不是值传递,因为通过引用传递比按值更快,并且 const 使得操作符不会意外地更改索引。

运算符通过引用返回,因为通过设计可以修改对象 [] return,即:

std::vector<int> v{ 1 };
v[0] = 2; //Changes value of 1 to 2
          //wouldn't be possible if not returned by reference

只能class / struct 内超载:

//I is the index type, normally an int
T& operator[](const I& index)
{
    //Do something
    //return something
}

//I is the index type, normally an int
const T& operator[](const I& index) const
{
    //Do something
    //return something
}

多个下标运算符 [][]... 可以通过代理对象实现。以下简单行主矩阵类的示例演示了这一点:

template<class T>
class matrix {
    // class enabling [][] overload to access matrix elements
    template <class C>
    class proxy_row_vector {
        using reference = decltype(std::declval<C>()[0]);
        using const_reference = decltype(std::declval<C const>()[0]);
    public:
        proxy_row_vector(C& _vec, std::size_t _r_ind, std::size_t _cols)
            : vec(_vec), row_index(_r_ind), cols(_cols) {}
        const_reference operator[](std::size_t _col_index) const {
            return vec[row_index*cols + _col_index];
        }
        reference operator[](std::size_t _col_index) {
            return vec[row_index*cols + _col_index];
        }
    private:
        C& vec;
        std::size_t row_index; // row index to access
        std::size_t cols; // number of columns in matrix
    };

    using const_proxy = proxy_row_vector<const std::vector<T>>;
    using proxy = proxy_row_vector<std::vector<T>>;
public:
    matrix() : mtx(), rows(0), cols(0) {}
    matrix(std::size_t _rows, std::size_t _cols)
        : mtx(_rows*_cols), rows(_rows), cols(_cols) {}

    // call operator[] followed by another [] call to access matrix elements
    const_proxy operator[](std::size_t _row_index) const {
        return const_proxy(mtx, _row_index, cols);
    }

    proxy operator[](std::size_t _row_index) {
        return proxy(mtx, _row_index, cols);
    }
private:
    std::vector<T> mtx;
    std::size_t rows;
    std::size_t cols;
};