为什么我需要两次相同的功能？

Question

我是cpp语言的初学者。

最近，我在许多类中看到两次声明相同的函数，但有一点不同，例如：

    int& operator[](size_t i) {
        assert(i<size());
        return _buf[i];
    }

    const int& operator[](size_t i) const {
        assert(i<size());
        return _buf[i];
    }

函数之间有什么区别？ 为什么我需要第一个？ 在哪些情况下第一个功能将起作用，在哪些情况下第二个功能将起作用？

Answer 1

在这些const ，另一个不是const 。 让我把它放在某种情况下：

struct Foo{
    int value = 0;
    int& operator[](size_t i) {
        std::cout << "non-const\n";
        return value;
    }

    const int& operator[](size_t i) const {
        std::cout << "const\n";
        return value;
    }
};

const版本将在const实例上调用，而非const将在非const实例上调用。 例如

int main(){
    Foo f;
    int x = f[0];
    f[0] = 3;      //  OK  
    const Foo g;
    int x = g[0];
    //g[0] = 3;      // NOT OK

}

...将打印

non-const
const

确实，这两种方法应该相同，主要区别在于const版本返回const引用，而非const返回允许修改值的引用。

正如您正确观察到的那样，除了const和返回类型外，两者是相同的。 为了避免重复代码，有时可以使用一个小技巧，并使用非const来编写const版本：

const int& operator[](size_t i) const {
    std::cout << "const\n";
    return const_cast<Foo*>(this)->operator[](i);
}

完整示例参见此处 。

Answer 2

第一个重载指出下标运算符可以修改类实例的内部，而第二个重载则指出类实例的内部是只读的，因此不能被修改。

实际上，这意味着this指针指向const non-const对象。

先前 ：您用C标记了问题，这是不正确的，因为C不提供任何类成员函数，因此在全局函数声明后AFAIK， const是非法的。

Answer 3

通常，如果用户将对象标记为const，则不希望它们以某种方式更改。

这意味着，如果您有一个提供operator []的类，那么如果这些对象是const ，则不希望用户通过operator []来更改此类对象的内部状态。

这就是为什么您有两个重载。 如果对象是const ，则版本

const int& operator[](size_t i) const

叫做。 此版本返回const int& ，因此您无法进行任何修改。

相反，如果对象未标记为const ，则

int& operator[](size_t i)

调用，您可以通过返回的引用自由修改对象的内部状态。

Answer 4

区别在于const关键字：

int＆运算符[]（size_t i）{（1）

const int＆operator []（size_t i） const {（2）

第一个函数返回对该对象的引用，这意味着您可以修改对象（例如，通过执行foo[0] = bar 。

第二个使用const关键字两次： const int&表示您将返回无法修改的const引用。 第二个const在此处指定此函数将不会修改该对象。

您需要这两个版本，因为（1）在您要修改集合的元素时使用，（2）在const对象上使用：

你可以这样做：

void foo(std::vector<int> const& v) {
    int j = v[0];
}

因为矢量作为运算符看起来像（2）

Answer 5

这意味着您的班级正在为两件事提供支持，

• 非常量对象
• 常量对象

非常量对象将调用int& operator[](size_t i) ，因为最后没有const限定符。

const int& operator[](size_t i) const将被const对象调用，因为最后有const限定符。