重载操作符[]为稀疏向量

Question

我试图在C创建一个“稀疏”载体类++，像这样：

template<typename V, V Default> 
class SparseVector { 
    ... 
} 

在内部，它会被一个std::map<int, V>（表示，其中V是存储的值类型）。如果地图中没有元素，我们将假设它等于来自模板参数的值Default。

但是，我无法重载下标操作符[]。我必须重载[]运算符，因为我将此类中的对象传递给了一个Boost函数，该函数预计[]能正常工作。

const版本很简单：检查索引是否在映射中，如果是，则返回其值，否则为Default。

但是，非const版本要求我返回一个引用，这就是我遇到麻烦的地方。如果该值仅为，则为，我不需要（也不想）向地图添加任何内容;但如果是写成，我可能需要在地图中添加一个新条目。问题是，超载[]不知道是否值读取或写入。它仅仅返回一个参考。

有什么办法可以解决这个问题吗？或者也许要解决它？

Answer 1

可能有一些非常简单的技巧，但除此之外，我认为operator[]只需返回可以从V分配的东西（并转换为V），而不一定是V &。所以我认为你需要返回一个超载的对象operator=(const V&)，它会在你的稀疏容器中创建条目。

您必须检查Boost函数对其模板参数的作用，但用户定义的转换到V会影响可能的转换链，例如通过阻止同一个用户定义的转换链。

Answer 2

不要让非常量运算符&实现返回一个引用，而是一个代理对象。然后，您可以实现代理对象的赋值运算符，以区分从读写访问到读操作符[]的读访问。

下面是一些代码草图来说明这个想法。这种方法并不美观，但很好 - 这是C++。 C++程序员不会浪费时间参加选美比赛（他们也不会有机会）。 ;-)

template <typename V, V Default> 
ProxyObject SparseVector::operator[](int i) { 
    // At this point, we don't know whether operator[] was called, so we return 
    // a proxy object and defer the decision until later 
    return ProxyObject<V, Default>(this, i); 
} 

template <typename V, V Default> 
class ProxyObject { 
    ProxyObject(SparseVector<V, Default> *v, int idx); 
    ProxyObject<V, Default> &operator=(const V &v) { 
     // If we get here, we know that operator[] was called to perform a write access, 
     // so we can insert an item in the vector if needed 
    } 

    operator V() { 
     // If we get here, we know that operator[] was called to perform a read access, 
     // so we can simply return the existing object 
    } 
}; 

Answer 3

我想知道这个设计是否合理。

如果您想要返回一个引用，这意味着该类的客户端可以将调用operator[]的结果存储在引用中，并在以后的任何时间对其进行读取/写入。如果您没有返回引用，并且/或者每次处理特定索引时都不插入元素，他们怎么能这样做呢？ （另外，我有这样的感觉，即标准需要一个合适的STL容器来提供operator[]来让该操作符返回一个引用，但我不确定这一点。）

你也许可以通过给你的代理也提供一个operator V&()（它会创建条目并指定默认值），但我不确定在某些情况下这不会打开另一个循环孔我还没有想过。

std::map通过指定该操作者的非const版本总是插入一个元素（并且不提供const版本在所有）解决了这个问题。

当然，你可以随时说这个不是一个现成的STL容器，并且operator[]不会返回用户可以存储的纯引用。也许这没关系。我只是好奇。