為什么對於引用返回類型的函數，返回指針而不是變量本身是正確的

Question

請考慮以下示例類，該類取自Bjarne Stroustrup-A Tour of C ++（第二版） ：

class Vector {
public:
    Vector(int s) :elem{new double[s]}, sz{s} { }
    double& operator[](int i) { return elem[i]; }
    int size() { return sz; }
private:
    double* elem;
    int sz = 0;
};

據我所了解，在double& operator[]方法主體中， elem[i] （與elem + i相同）具有一種類型為double double*的指針。

因此，問題是：盡管方法簽名暗示了要返回的double （變量本身）的引用，但為什么返回正確的double指針呢？

此外，如果我嘗試返回取消引用的*elem[i]而不是elem[i] ，則編譯器將引發錯誤。

Answer 1

每[expr.sub] / 1 ：

后綴表達式后跟方括號中的表達式是后綴表達式。 這些表達式之一應為類型“ T數組”的glvalue或類型為“指向T指針”的prvalue，另一個表達式應為無作用域枚舉或整數類型的prvalue。 結果為“ T ”類型。 類型“ T ”應為完全定義的對象類型。 表達式E1[E2] （根據定義）與*((E1)+(E2)) ，除了在數組操作數的情況下，如果該操作數是一個左值，則結果是一個左值，否則為x值。 表達式E1在表達式E2之前排序。

在這里， elem是double*類型，而i是int類型。 根據定義， elem[i]等效於*(elem + i) ，它是double類型的左值。 *elem[i]嘗試取消引用格式不正確的double 。