防止 function 接受 const std::string& 接受 0

Question

值得一千字：

#include<string>
#include<iostream>

class SayWhat {
    public:
    SayWhat& operator[](const std::string& s) {
        std::cout << s << "\n";
        return *this;
    }
};

int main() {
    SayWhat ohNo;
    // ohNo[1]; // Does not compile. Logic prevails.
    ohNo[0]; // you didn't! this compiles.
    return 0;
}

將數字 0 傳遞給接受字符串的括號運算符時，編譯器不會抱怨。 相反，這會在進入方法之前編譯並失敗：

terminate called after throwing an instance of 'std::logic_error'
  what():  basic_string::_S_construct null not valid

以供參考：

> g++ -std=c++17 -O3 -Wall -Werror -pedantic test.cpp -o test && ./test
> g++ --version
gcc version 7.3.1 20180303 (Red Hat 7.3.1-5) (GCC)

我猜

編譯器隱式使用std::string(0)構造函數進入該方法，這會產生同樣的問題（谷歌上述錯誤），沒有充分的理由。

問題

有沒有辦法在 class 端解決這個問題，所以 API 用戶感覺不到這個並且在編譯時檢測到錯誤？

也就是說，添加一個重載

void operator[](size_t t) {
    throw std::runtime_error("don't");
}

不是一個好的解決方案。

Answer 1

std::string(0)有效的原因是0是 null 指針常量。 所以 0 匹配帶有指針的字符串構造函數。 然后代碼運行與不能將 null 指針傳遞給std::string的前提條件相沖突。

只有文字0會被解釋為 null 指針常量，如果它是int中的運行時值，則不會遇到此問題（因為重載解析將改為尋找int轉換）。 文字1也不是問題，因為1不是 null 指針常量。

由於這是一個編譯時問題（文字無效值），您可以在編譯時捕獲它。 添加此表單的重載：

void operator[](std::nullptr_t) = delete;

std::nullptr_t是nullptr的類型。 它將匹配任何null 指針常量，無論是0 、 0ULL還是nullptr 。 並且由於function被刪除，在重載解析時會造成編譯時錯誤。

Answer 2

一種選擇是聲明operator[]()的private重載，它接受一個整數參數，並且不定義它。

此選項適用於所有 C++ 標准（1998 年起），不像void operator[](std::nullptr_t) = delete等選項在 C++11 中有效。

將operator[]()設為private成員將導致示例ohNo[0]出現可診斷錯誤，除非該表達式由成員 function 或 class 的friend使用。

If that expression is used from a member function or friend of the class, the code will compile but - since the function is not defined - generally the build will fail (eg a linker error due to an undefined function).

Answer 3

使用 string_view 有幫助（有點）

從 C++17 開始，我們有std::string_view class 。 它完全適用於這種用例，將非擁有的對類字符串對象的引用傳遞給只讀取字符串的函數。 您應該認真考慮將其用於此類運算符。

現在， std:: string_view有它自己的設置問題（請參閱：足夠的string_view to hang 我們自己），但在這里它會給你一個有用的警告。 如果您更換：

    SayWhat& operator[](const std::string& s) {

和

    SayWhat& operator[](std::string_view s) {

你用--std=c++17 -Wall編譯，你得到：

<source>: In function 'int main()':
<source>:16:11: warning: null argument where non-null required (argument 2) [-Wnonnull]
   16 |     ohNo[0]; // you didn't! this compiles.
      |           ^