C++继承规则：下标运算符操作符重载

Question

我有一个关于C++中下标运算符、重载和继承的问题。我相信，如果你有一个包含多个函数重载的父类，子类可以覆盖其中一个函数并继承其他函数。但这似乎不适用于下标运算符。（我做出了错误的假设。它与任何其他函数没有区别。）请考虑以下代码：

struct A {};
struct B {};

struct Parent
{
   virtual ~Parent() {}
   virtual int operator[](A index) { return -1; }
   virtual int operator[](B index) { return -2; }
};

struct Child : public Parent
{
   virtual int operator[](B index) override { return -3; }
};

int main()
{
   // error: no match for 'operator[]' (operand types are 'Child' and 'A')
   return Child()[A()]; 
}

我希望它使用父级的下标运算符而不是导致错误。是否可以从父级继承一些重载的下标运算符并覆盖其他运算符？如果不行，有没有比以下方法更好的解决方案：

struct Child : public Parent
{
    virtual int operator[](B index) override { return -3; }
    // Force it to use the parent method
    virtual int operator[](A index) override { return Parent::operator[](index); }
};

由于我可能从父对象继承多个位置，为了方便维护，手动指定函数是不好的。感谢您的想法。

- Mark

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总是可以使用 using Parent::operator[]，但是你仍然需要在每个类中编写它。 - Weak to Enuma Elish

重载解析一旦找到任何具有所需名称的候选项就会停止。因此，它将看到Child::operator[](B)并停止寻找其他重载，因此它永远不会看到接受A的版本。如果像@JamesRoot建议的那样使用using Parent::operator[]，它将把所有其他重载带入Child的范围内，因此重载将按预期工作。 - 0x5453

你为什么认为这个问题因为下标运算符而与众不同？将你的代码修改为使用一个名为 f 的普通函数，你会遇到相同的编译错误。 - Christian Hackl

@ChristianHackl，是的。我做出了错误的假设。这是所有函数的C++限制。 - Mark

@JamesRoot（和@0x5453），我喜欢那个想法。我会用的。谢谢。 - Mark

Answer 1

在C++中要避免两件事情：

• 混合使用重载和覆盖。
• 公共虚函数（如果不是析构函数）。

保持基类重载运算符为非虚函数，让它们委托给具有不同名称的私有虚函数。

以下是一个例子：

struct A {};
struct B {};

struct Parent
{
   virtual ~Parent() {}
   int operator[](A index) { return withA(index); }
   int operator[](B index) { return withB(index); }
private:
   virtual int withA(A index) { return -1; }
   virtual int withB(B index) { return -2; }
};

struct Child : public Parent
{
private:
   virtual int withB(B index) override { return -3; }
};

int main()
{
   return Child()[A()]; 
}

这种方法，也被称为非虚拟接口习惯用法，在基类的客户端和派生类的实现者之间实现了很好的关注点分离。它还作为一个副作用解决了您的编译问题。

- Christian Hackl

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我在示例中省略了虚析构函数，以简化代码，但从技术上讲，它应该存在（我已将其添加到问题中）。这是一个有效的想法，但我会采用James Root的想法。谢谢。 - Mark