Re: [問題] overloading [] 疑問!!

[littleshan (我要加入劍道社!)]

我覺得你的問題在於你可能不太清楚 const member function 的意義。
所謂的 const member function 就是在宣告時於宣告式後加上 const：

class Foo {
    public:
        void f();      // normal member function
        int g() const; //  const member function

    private:
        int data;
};

const member function 的意思是在這個 function 中，並不會去改變
物件中的 member variable(註)。因此若你宣告一個 const Foo 物件，
你不能呼叫 f()，因為 f() 的內部可能會改變 member variable，但
你可以呼叫 g()。

void Foo::f()
{
    data = 10; // OK
}

int Foo::g() const
{
    data = 10;   // 錯誤，g() 是 const member function，不能修改 data
    return data; // 這行 OK，因為 return 並不會改變 data 的值
}

void bar()
{
    const Foo x;
    x.f();       // 錯誤，f() 可能會改變 x 的內容
    x.g();       // OK，g() 不會改變 x 的內容
}

回到你的問題，為什麼你要同時提供 const 和 non-const operator[] 呢？
答案是你的物件可能同時在這兩種情況下用到：

void baz(const Array& a)  // a 是一個 Array 物件，我們不能改變它的內容
{
    cout << a[10];  // OK，因為我們沒有改變 a 的內容
    a[10] = 5;      // 這行會錯誤，因為我們不能修改 a 的內容

    Array b = a;    // 複製一份到 b，而且 b 不是 const 物件
    b[10] = 5;      // OK，我們可以改 b 的內容
}

我們不能單純提供 non-const operator[]
因為當 a 為 const 的時候，他無法呼叫 non-const operator[]

class Array{
    public:
        int& operator[](int index); // 沒有 const，寫 a[10] 會直接報錯
};

但把它加上 const 就可以了嗎？當然不是：

class Array{
    public:
        int& operator[](int index) const;
};

若你這樣寫，那麼在 a[10] = 5 這行，compiler 會一聲不吭讓你編過，
於是使用者就發現他上當了：他明明說 a 是 const，但還是改變了 a 的內容！

於是你改成這樣：

class Array{
    public:
        const int& operator[](int index) const;
        // 或是另一個方式，兩者皆可行
        // int operator[](int index) const;
};

這麼一來，cout << a[10] 可以編過，但 a[10] = 5 就會產生錯誤了。至於
non-const 物件 b，我們再額外提供 non-const operator[]

// 最終版本
class Array{
    public:
        const int& operator[](int index) const; // 給 a 用的
        int& operator[](int index);             // 給 b 用的
};

所以你寫 a[10]，會呼叫 const operator[]；寫 b[10] 則是呼叫 non-const
operator[]。讓對的寫法過關，不對的寫法產生 compiler error，這是設計
library 時一個重要的概念。


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註：const member function 無法修改一般的 member variable，但若你在宣
   告 member variable 時加上 mutable 關鍵字，就可以打破這項限制。因此，
   C++ 的 const member function 提供的是「邏輯上的常數性質」，亦即當
   你呼叫 const member function 時，物件的內部資料可能還是有改變，只
   是展現在外部的行為上是不變的。


題外話：看一個人懂不懂 C++，從 const 來看還滿準的。會用 const 的人，
        多少都有一定的經驗。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 219.87.151.2
※ 編輯: littleshan      來自: 219.87.151.2         (07/16 12:45)
推 cassey:謝謝大大的解釋，關念清楚多了，另：我是新手，被大大說中
→ littleshan:會問「為什麼」，是好的開始，加油
推 silveriii:推 很清楚
推 nickexe:實作上補充，通常你可以只寫 const 版本的實作，然後
→ nickexe:non-const 去呼叫 const 版本，可以減少重複的程式碼
推 archon:來朝聖的... 好文 <(_ _)>