常量和非常量运算符重载

Question

我有一个话题不太清楚，需要更详细的解释。它涉及到带有const版本和非const版本的运算符重载。

// non-const
double &operator[](int idx) {
    if (idx < length && idx >= 0) {
        return data[idx];
    }
    throw BoundsError();
}

我理解这个lambda函数会接收一个索引并检查其有效性，然后返回类中数组数据的索引。还有一个具有相同代码体的函数，但函数调用不同。

const double &operator[](int idx) const

为什么我们需要两个版本？

例如，在下面的示例代码中，每个实例中使用了哪个版本？

Array a(3);
a[0] = 2.0;
a[1] = 3.3;
a[2] = a[0] + a[1];

我假设 const 版本只会被调用在 a[2] 上，因为我们不想冒险修改 a[0] 或者 a[1]。

谢谢任何帮助。

- James Wilks

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你可以轻松地检查哪个被调用，并在其中输出。 - chris

这是一张讲座幻灯片，我希望不必创建一个类来利用它们，而只需要有人帮助我理解为什么我们要这样做。 - James Wilks

不要懒惰，亲身尝试一下，这样可以更好地记住。 - Jonathan Wakely

我的假设是，只有在a[2]上调用const版本，因为我们不想冒险修改a[0]或a[1]。这毫无意义，操作a[2]与a[0]或a[1]无关，它涉及到的是a和整数字面量2。 - Jonathan Wakely

我发现这个视频很有帮助：https://www.youtube.com/watch?v=4fJBrditnJU。直接跳到8:15。 - Sabito stands with Ukraine

Answer 1

当两个版本都可用时，逻辑非常简单：对于const对象调用const版本，对于非const对象调用非const版本。就是这样。

在您的代码示例中，a是一个非const对象，这意味着在所有情况下都调用非const版本。在您的示例中，永远不会调用const版本。

有两个版本的目的是为了实现对非const对象的“读/写”访问以及仅对const对象的“读”访问。对于const对象，调用operator []的const版本，该版本返回const double &引用。您可以通过该const引用读取数据，但不能通过它进行写入。

- AnT stands with Russia

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我不知道——我发现很难调用非const版本。请查看此实时演示：http://coliru.stacked-crooked.com/a/1c820d80113bc9e3 - Reb.Cabin

@Reb.Cabin：在你的演示中，你从未尝试调用operator[]的非const版本。每次你有这样的机会，你都使用this->elems[i]。请注意，this->elems是一个普通的原始指针。它的[]运算符是普通的内置索引器，而不是你重载的索引器。如果你想调用你重载的非const版本的operator []，你必须在赋值的左侧使用(*this)[i]，而不是this->elems[i]。 - AnT stands with Russia

我明白了。我重写了构造函数，并提供了一个更好的例子来使用非const索引器。这是一个有帮助且阐明的注释。http://coliru.stacked-crooked.com/a/3a2e3960c1e77d78 - Reb.Cabin

在关系运算符重载的情况下，我们应该提供两个还是只提供一个就足够了？在这种情况下，我们应该使用哪一个？例如，bool operator<(const Type &t) const 或者 bool operator<(const Type &t) 哪一个更好？ - kovac

Answer 2

为了补充上面的答案，提供一个代码示例:

Array a(3);
a[0] = 2.0;  //non-const version called on non-const 'a' object

const Array b(3);
double var = b[1];  //const version called on const 'b' object

const Array c(3);
c[0] = 2.0;  //compile error, cannot modify const object

- echo

Answer 3

我觉得如果有一个选项像这样的话

double k = 3.0;

数组的元素是常量。

a[0] = a[1] + k; or std::cout << a[0] + k;

将调用const double &operator[](int idx) const版本。在这里，您正在将非const变量添加到const对象中。

- Anahit Tikoyan

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