std::string operator[] return 怎么可能是引用而不是字符呢?

How can std::string operator[] return a reference rather than the character?

我正在阅读 Scott Meyers 的 Effective C++ 一书,在阅读第 3 项 - 尽可能使用 const 时,我发现这个例子非常具有误导性。

我的问题是 - 数组如何访问 return 感兴趣索引处的引用而不是该索引处的项目。

在此附上我执行的程序以供参考,以确认发生了这种情况

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class TextBlock
{
    public:
        explicit TextBlock(const std::string str) : text(str) {}
        const char& operator[](std::size_t position) const { return text[position]; }
        char& operator[](std::size_t position) { return text[position]; }

        std::string get_text() { return text; }

    private:
        std::string text;
};

int main()
{
    TextBlock tb("Hello");
    cout << "Before calling operator overloading " << tb.get_text() << "\n";
    tb[0] = 'I';
    cout << "After calling operator overloading " << tb.get_text() << "\n";
    return 0;
}

我得到了相应的输出

Before calling operator overloading Hello
After calling operator overloading Iello

观察到的行为是否特定于运算符重载?

My question is - How can an array access return a reference at the interested index rather than the item at that index.

不是数组访问。当您执行 text[position].

时,您正在调用 std::string 的以下重载
char& std::string::operator [] ( std::size_t index ) ;

which returns a reference 到字符串指定位置的一个字符,它实际上是一个字符容器。这类似于其他容器的工作方式,例如 std::mapstd::vector。通过重载 class 的索引运算符可以实现此行为。否则它将是未定义的,因为索引只能在 pointers/arrays 或 classes 上实现重载。

话虽如此,应该记住数组索引实际上是指针解引用,这意味着它可以以相同的方式绑定到引用并导致相同的结果,如下所示(试试看).这是因为 carray[i] 等同于 *(carray + i),这是一种告诉编译器可以将指针隐式转换为引用的方法。

char& operator [] ( std::size_t i ) { return carray[i]; }
...
char carray[10];

这样实现索引运算符是有充分理由的。它有效地允许您像对待 char[] 一样对待 std::string;您可以为任何给定索引分配一个值,也可以访问任何给定索引以获取值。