从下标运算符重载中返回一个数组

Posted 2023-03-31

【中文标题】从下标运算符重载中返回一个数组

【英文标题】：return an array from subscripting operator overload

【发布时间】：2021-10-23 10:26:43

【问题描述】：

我开始使用 c++，我有这个方法，我重载下标运算符“[]”，但我需要从该方法返回一个数组，在该方法中，我试图从一个更大的数组，但我似乎无法返回整个数组，因为我只能从数组中返回一个元素，我怎样才能获得返回整个数组的方法？

例如：

int& PagedArray::operator [] (int position)
    if(position == 0)
        for(int i = 0; i < 256; i++)
            pageArray[i] = completeArray[i];
            //cout << to_string(i) + " " + to_string(pageArray[i]) << endl;
        
        return pageArray[0] ;
    

当我尝试返回时，我只能从数组 pageArray 中获取特定元素，但我需要返回 pageArray，我该如何完成？

谢谢

【问题讨论】：

从使用 C 样式数组切换到 std::vector。 std::vector 可以按值返回。

@PaulSanders 或const&，这可能是您想要的。

无关：position != 0 时返回什么？

@ChrisMM 应该在终端中显示消息“index out bounds”，但显然代码还没有完成，但我只是想先解决这个错误，所以我可以继续处理其余的问题

如果数组在编译时是固定长度的，可以返回一个引用，然后使用[]语法访问它的元素（假设数组只要引用就存在给它）。如果长度未知（例如，动态分配的数组，其长度在运行时确定），则有必要返回一个代理（例如，对包含/管理数组的对象的引用，并提供提供对元素的访问的operator[]()。使用std::vector 是（除其他外）第二种方法的一个示例

【参考方案1】：

我需要从那个方法返回一个数组

int& PagedArray::operator [] (int position)

您为函数提供的返回类型与您需要返回的类型不匹配。这个函数返回一个整数的引用；不是数组。

你需要的一个问题是你不能在 C++ 中返回一个数组；这在语言中是不允许的。也就是说，返回类型不能是数组。但是，有一种相当简单的方法可以解决这个问题：您可以返回类的实例，并且可以将数组存储为类的成员。标准库中有此类数组包装类的模板。它叫做std::array。

这里是一个返回子数组的例子：

constexpr std::size_t page_size = 256;

std::array<int, page_size>
PagedArray::operator[] (int)
    std::array<int, page_size> page;
    std::copy(completeArray, page);
    return page;

---

鉴于您最初尝试返回引用，您可能正在寻找一种方法来避免使用间接复制子数组。一个问题是子数组在调用函数之前不存在任何地方，并且您无法返回对您在函数中创建的内容的引用。

您可以返回指向大数组的子范围，而不是返回对小数组的引用。标准库中实际上有不止一个选项。有一个通用的std::ranges::subrange 和std::span，专门针对连续范围。我建议使用更具体的类型，假设您没有对大容器的类型进行模板化。示例：

std::span<int, page_size>
PagedArray::operator[] (int)
    return completeArray, page_size;