C++ []算子的正确模拟

考虑数字类包含数字数组的情况。我希望类用户能够轻松地访问数字，因此我重载了[]运算符，这样用户就可以按十的幂选择一个数字，例如，数字[2]是表示数百的数字，依此类推。该类是索引安全的-如果用户指定索引超出范围，则返回0（10=0010）

然而，设置一个数字需要更多的努力，因为如果指数超过容纳数字的内部表的大小，则必须扩展后者

很明显，必须选择不同的方法，无论用户是否想要检索数字，以及何时想要存储数字。我提出了以下解决方案（这些类是局部的，只是为了说明这个想法）：

Digit类中的运算符显然调用了一些私有数字的方法，这样用户就可以分配一个值并检索一个值。我也可以采取不同的行动，无论用户是否想要检索值，以及何时想要存储值

然而，const有一个问题。如果Number类实例为const，则除非将运算符[]标记为const，否则无法调用它。但是，无法实例化Digit类，因为它需要Number&，而传递const Number&

一种解决方案涉及到使用const_cast，但感觉就像使用了hack——更不用说，删除const将允许用户使用Digit的操作符=，修改number实例。与使用const_cast或编写另一个类（例如ConstDigit）不同，有没有解决此问题的方法

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另一个问题：我不希望用户存储Digit的实例，因为它只是为了方便用户而提供的。私有副本构造函数防止用户存储数字，如：

auto digit = number[5];

但是，他仍然可以通过引用存储数字：

auto digit & = number[5];

通过引用将数字传递给digit（请参阅digit构造函数），以防止指针出现问题，但在这种情况下不会阻止AV：

auto number = new Number();
auto & digit = (*number)[5];
delete number;
digit = 12;

我可能会禁止用户在号码上使用新的运算符，但可能还有其他方法

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一个较长的答案，为什么我不能通过引用返回数字

这个数字被保存为两个独立的向量，一个表示整数部分，一个表示分数部分（我已经简化了这个例子，但在这里它并不重要）。比如说,

123.456

存储为

intPart : {3, 2, 1}
fracPart : {4, 5, 6}

如果用户请求第100位的数字，我只需检查它是否超出数组边界并返回0（因为-正如我所提到的，10=0010=00010=…等等）

但是，如果用户希望设置数字，我必须扩展数组以填充所有剩余的指数，例如

100 // user wants to set millions' digit to 5
5 [000] 100 // i have to add these empty digits

当然，我也可以在[]操作符中这样做。但是，如果用户决定将第100位设置为0，我将不得不免费添加98位，如果他尝试这样做，我甚至无法进行检查（并且数字应该存储在最小可能的表示形式中，既不存在前导零，也不存在尾随零）。在他完成任务后，我也没有办法压缩仓库

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当然，解决方案之一是删除[]操作符并使用getter/setter。但关键是要使类易于使用，[]运算符比一对getter/setter方法更能满足这一假设：）

我将从第二个问题开始回答：如果您获取引用，则必须确保它在您想要访问它时仍然有效。在你的例子中，情况绝对不是这样。我认为这应该是一个简化的示例，以显示引用的对象在通过先前存储的引用访问之前被销毁的情况。你不能（直接）解决这个问题

您也可以在STL中偶然发现这个“问题”。例如，如果对向量元素进行引用，然后在向量中插入某些内容，请注意，由于新的内存分配，容器内容可能已移动到其他位置，因此引用（可能）无效

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我认为避免这种情况的唯一方法是使用智能指针。至少要保证对对象的访问是安全的。如果某些代码更改了您背后的数字，而将

（*number）[5]

替换为新的数字，您将无法访问新对象

现在来回答第一个问题：目前，我看不出您打算如何在

数字

对象上设置某个数字。您确实有一个数字赋值运算符，但由于

Number:：operator[]

按值返回数字，因此无法使用它设置数字

我假设我的（错误）理解仅仅是由于一个不完整的代码示例。请适当延长。现在，我假设

数字

的

数字

在

数字

的构造函数中初始化，并且您的

操作符[]

仅用于访问

一般来说，您可以创建一个

const

版本的所述运算符，该运算符返回

const Digit

。如果您不能100%确定对象不是常量，请不要使用

const\u cast

删除

const

。否则，您将获得未定义的行为。但是，使用

const_cast

向非常量对象添加/删除

const

是安全的。这对于为

const

和非

const

访问方法重用代码非常有用。非

const

方法可以添加

const

，调用

const

访问方法，然后从返回值中安全地删除

const

（这取决于您的实现）。有关更多详细信息，请参阅Scott Meyers的“高效C++”

也就是说，我必须补充一点，在调用

操作符[]

时，我通常希望引用一个对象，这可能允许我更改对象（例如：

std:：vector

或

std:：map

）。如果仅用于只读访问，则按常量引用或常量值返回，而不是按（非常量）值返回。否则，先生

100 // user wants to set millions' digit to 5
5 [000] 100 // i have to add these empty digits

Number[5] = 12;