返回右值或左值

Posted 2023-02-16

【中文标题】返回右值或左值

【英文标题】：returning either a rvalue or an lvalue

【发布时间】：2019-02-23 08:09:56

【问题描述】：

如果s[0] 从未被分配，我想定义s[i] 以返回0，如果s[i] 早先被分配（以实现稀疏数组），则返回对s[i] 的引用。以下代码可以做到这一点，但由于 map 的语义，每当我尝试获取其值时，它最终都会创建 s[i]。

struct svec
  map<int,double> vals;
  /*                                                                                                
  double operator[](int index)                                                                     
    return (vals.count(index) > 0) ? vals[index] : 0                                                        ;                                                                           
    else return 0;                                                                                  
                                                                                                   
  */
  double &operator[](int index)
    return vals[index];
  
;

int main()
svec s;
s[0] = 10;
cout << s[1] << endl;

我希望注释代码用于解析表达式s[1]。但是，如果我取消注释它，我会收到错误消息。

【问题讨论】：

关于您的注释代码，地图中的条目数不等于某个最大索引。请记住，您的地图可能具有例如的值密钥0 和9。这将使地图的大小等于2，但最大“索引”为9。您还应该使重载按值const 返回，如double operator[](int index) const;。最后，如果您只能有非负数（即正数和零），请使用 unsigned 而不是 int。

至于你的问题，你需要考虑一下给出一个无效的“索引”是什么意思。它应该返回默认值吗？它应该抛出异常吗？您是否应该将地图作为基础数据类型？为什么不是向量（似乎更适合这个）？

我希望返回默认值 0。

一个函数只能有一个返回类型。您不能同时返回左值和右值

您不能让函数根据其参数值返回不同的类型。重新思考您的设计。

【参考方案1】：

您不能重载返回值，因此您必须坚持按引用或按值（或按指针等）返回。通过引用返回的问题是您必须引用存在于内存中的现有值。当然，当值在地图中时，这很好。如果不是，您必须创建默认值并将其存储在内存中。然后你必须确保正确删除它以不泄漏内存，还要确保用户没有持有对值的引用，因为它会引入意外行为。

此外，您必须考虑用户可以更改您返回的值这一事实。如果您返回相同的默认值，则用户可以将其更改为另一个值。然后所有后续调用将返回对新值的引用。每次返回时将默认值重置为 0 对于仍然保留对它的引用的所有用户来说也是意料之外的。

您可能可以以稳定的方式解决此问题，但可能需要大量样板代码。在这种情况下，我建议将负担放在用户身上。

class SparseVector 
private:
    std::unordered_map<int, double> elements;

public:
    void set(int index, double value) 
        elements[index] = value;
    

    double& get(int index, double& optional) 
        auto it = elements.find(index);
        if (it != elements.end())
            return it->second;
        else
            return optional;
    

    double& get(int index) 
        auto it = elements.find(index);
        if (it != elements.end())
            return it->second;
        throw std::runtime_error(
            "Couldn't find element at index " + std::to_string(index) + 
            "! Use get(int index, double& optional) if you don't want errors."
        );
    


int main() 
    double default_value = 0.0;
    SparseVector vector;

    std::cout << vector.get(0, default_value) << std::endl;