C++ 多维数组运算符

Question

是否可以为多维数组以某种方式重载运算符？

就像是：

class A {
  ...
  int& operator[][] (const int x, const int y);
  ...
}

Answer 1

不，这是不可能的。 但有两种选择：

你可以让operator[]返回一个较小维度的数组（对于一个3D数组，它将返回一个二维数组，对于二维数组，它将返回一维数组;对于一维数组，它将返回一个单独的元素） 。 然后你可以用你想要的语法“将它们串在一起”。 （ arr[x][y][z] ）

或者，您可以重载operator() ，因为它可以采用多个参数。

然后你可以像这样使用它来索引到一个3D数组，例如： arr(x,y,z)

但是你不能将[][]或[][][]作为单个运算符重载。

Answer 2

不是直接的，但你可以实现相同的功能重载operator[]()并让它返回支持operator[]()本身的东西。

例如：

class A {
  std::vector<std::vector<int> > vec;
public:
  std::vector<int>& operator[] (int x)
  {
      return vec[x];
  }
};

会允许你写：

A a;
//...
int y = a[1][2];

因为a[1]返回一个std::vector<int> ，你可以应用operator[](2) 。

Answer 3

你需要重载operator[]并使它返回一个只有另一个operator[]的新类。

Answer 4

不，只有operator[] 。 作为替代方案，您可以重载：

int &operator()(int x, int y);

你可以用它：

m(4, 5);

Answer 5

它是一个单独的运算符，用于两次取消引用。 您可以取消引用[]运算符，并通过更改返回类型将其用作[][]来执行功能和用法。

Answer 6

没有这样的运营商。 我不久前实现了一个试图接近stl标准的矩阵。 我使用了这个方法：首先我重载了operator []以返回另一个叫做_C_row的类：

_C_row operator[](size_type index) { return _C_row(/*some parameters*/); } ///< This operator is overloaded to permit the use of double pointer notation.
_C_row operator[](size_type index) const { return _C_row(/*some parameters*/); } ///< This operator is overloaded to permit the use of double pointer notation.

在_C_row中，我比运算符[]重载了更多：

value_type operator*() { return _r[0]; }
pointer operator->() { return _i[_idx]; }
double_pointer operator&() { return &(_i[_idx]); }
reference operator[](size_type col) { return _r[col]; }
const_reference operator[](size_type col) const { return _r[col]; }

我发现这个解决方案非常灵活。 我希望我的回答对你有用。

Answer 7

如前所述，没有operator [] []这样的东西。 但是，这是一个使用类似于“jalf”提出的嵌套类的实现。 为简单起见，我硬编码了一个3x3原始数组。

    class Array2D final{
    public:
        class PartialArr final{
    private:
        friend Array2D;
        PartialArr(Array2D* ptr, int index) :original(ptr), firstIndex(index) {}
        int firstIndex;
        Array2D* original;
    public:
        int& operator[](int index) { return this->original->data[firstIndex][index];  }
    };

        PartialArr operator[](int index) { return PartialArr(this, index); }
    private:
        int data[3][3];
    };

此解决方案可防止Array2D用户在仅索引数组的第一个维度时直接操作数据。

还可以添加operator []的const版本以使类完整。

Answer 8

从 C++23 开始，重载的operator[]现在将采用 0 个或多个参数，其行为与operator()完全相同

class A {
  // ...
  int& operator[](std::size_t x, std::size_t j);
  // ...
};

调用：

A a = /* ... */;

a[1, 2]; // equivalent to 'a.operator[](1, 2)'