【C++深度剖析教程12】数组操作符的重载

之前写的C++学习记录忘记打编号了，从今天开始，所有内容，记录编号，方便以后的查阅复习。今天学习的是C++中，数组操作符的重载。

上一篇博文写的是介绍C++中的字符串类，我们知道，C++标准库中通过string类支持字符串的操作，string类的应用使字符串的操作变得更加简单。那么，string类还具备C语言中字符串的那种灵活性么？能否访问单个字符呢？

我们知道C++语言完全兼容C语言的特性，那么：
-string类最大限度的考虑了C字符串的兼容性。
-可以按照使用C字符串的方式操作string类对象

下面我们看一个程序：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main()
{int n = 0;string s = "abc4dhe6gcjde7k8";for (int i = 0;i<s.length();i++){if(isdigit(s[i]))  //isdigit是判断数组元素是否是数字n++;}cout << n << endl;return 0;
}

运行结果为：4
在这个程序中，我们发现，是可以像C语言那样，用数组的方式，访问字符串的。

数组访问是C/C++中的内置操作符
数组访问的原生意义是数组访问和指针操作。

我们可以看一下下面的等价换算：
a[n] <==> (a+n) <==> (n+a) <==> n[a]

下面我们再看一个代码，来看看数组访问的原生意义的真实面目：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;int main()
{int a[5] = {0};for(int i = 0;i<5;i++){a[i] = i;}for(int i = 0;i<5;i++){cout << *(a+i) << endl;  //等价于:*(a+i)<==>a[i]}cout << endl;for(int i = 0;i<5;i++){i[a] = i + 10;     //等价于：i[a]<==>*(i+a)<==>*(a+i)<==>a[i]==>a[i]=i+10}for(int i = 0;i<5;i++){cout << *(i+a) << endl;}return 0;
}

运行结果为：

从以上程序，我们已经可以很好的理解数组的访问的真实的意义了。

理解了数组的访问的原理，下面我们看，C++中是如何重载访问操作符的：
*数组访问操作符[]：
1.只能通过类的成员函数重载
2.重载函数能且仅能使用一个参数
3.可以定义不同参数的多个重载函数

下面还是看代码实例分析：

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class Test
{int a[5] ;
public:int& operator [] (int i)  //这里为什么是引用呢？因为下面这个重载操作符会出现在赋值符号的左边，那么返回的就必须是一个引用              {return a[i];}int& operator [] (const string& s) //同理{if(s=="1st"){return a[0];}else if(s=="2nd"){return a[1];}else if(s=="3rd"){return a[2];}else if(s=="4th"){return a[3];}else if(s=="5th"){return a[4];}return a[0];}int length(){return 5;}
};int main()
{Test t;for(int i = 0;i<t.length();i++){                t[i] = i; //等价于：t.operator [](i) = i;那么左值就必须是一个引用才可以作为左值}for(int i = 0;i<t.length();i++){cout << t[i] << endl;}cout << endl;cout << t["5th"] << endl;cout << t["4th"] << endl;cout << t["3rd"] << endl;cout << t["2nd"] << endl;cout << t["1st"] << endl;       return 0;
}

运行结果为：

以上程序说明，数组类可以又不用参数的多个重载函数，重载函数的参数只能为一个参数。

上面分析了数组类的定义与使用，下面我们就来完善一个数组类：
IntArray.h:

#ifndef _INTARRAY_H_
#define _INTARRAY_H_class IntArray
{
private:int m_length;int* m_pointer;IntArray(int len);IntArray(const IntArray& obj);bool construct();
public:static IntArray* NewInstance(int length); int length();bool get(int index, int& value);bool set(int index ,int value);int& operator [] (int index);IntArray& self();~IntArray();
};#endif

IntArray.cpp:

#include "IntArray.h"IntArray::IntArray(int len)
{m_length = len;
}bool IntArray::construct()
{bool ret = true;m_pointer = new int[m_length];if( m_pointer ){for(int i=0; i<m_length; i++){m_pointer[i] = 0;}}else{ret = false;}return ret;
}IntArray* IntArray::NewInstance(int length) 
{IntArray* ret = new IntArray(length);if( !(ret && ret->construct()) ) {delete ret;ret = 0;}return ret;
}int IntArray::length()
{return m_length;
}bool IntArray::get(int index, int& value)
{bool ret = (0 <= index) && (index < length());if( ret ){value = m_pointer[index];}return ret;
}bool IntArray::set(int index, int value)
{bool ret = (0 <= index) && (index < length());if( ret ){m_pointer[index] = value;}return ret;
}int& IntArray::operator [] (int index)
{return m_pointer[index];
}IntArray& IntArray::self()
{return *this;
}IntArray::~IntArray()
{delete[]m_pointer;
}

main.cpp:

#include <iostream>
#include <string>
#include "IntArray.h"using namespace std;int main()
{IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);    if( a != NULL ){IntArray& array = a->self();cout << "array.length() = " << array.length() << endl;array[0] = 1;for(int i=0; i<array.length(); i++){  cout << array[i] << endl;}}delete a;return 0;
}