【C++语法】关于operator[]重载的注意点

【C++语法】关于operator[]重载的注意点

今天在书上注意到这样一段代码：

#include <iostream>#include <cassert>#include <string>using namespace std;template <class type, int dim>class Point{public:Point();Point(type coords[dim]){for (int index = 0; index < dim; index++){_coords[index] = coords[index];}}type& operator[](int index){assert(index < dim && index >= 0);return _coords[index];}type operator[](int index)const{assert(index < dim && index >= 0);return _coords[index];}private:type _coords[dim];};template <class type, int dim>ostream& operator<<(ostream &os, const Point<type, dim> &pt){os << "(";for (int ix = 0; ix < dim - 1; ix++)os << pt[ix] << ", ";os << pt[dim - 1];os << ")";return os;}

一开始挺不明白为何重载operator[]两次，而且二者的区别仅有返回值和函数声明const与非const的区别。

我在两个函数体内添加不同的输出语句，再补充如下main函数：

int main(){string s[3] = { "1", "2", "3" };Point<string, 3> p(s);cout << p;}

最终结果发现只有第二个重载函数被调用，即const的那一个。我注释掉第二个重载函数，运行，编译器报错：error C2678: 二进制“[”: 没有找到接受“const Point<std::string,3>”类型的左操作数的运算符(或没有可接受的转换)。

注意到错误信息中的const Point<std::string,3>，由于它带有const，所以只能调用const函数这是C++语法规则，是知道的，但是const Point<std::string,3>指的哪个const Point<std::string,3>呢？仔细排查后，只可能是operator<<()参数里的那个。

尝试着将函数声明改为ostream& operator<<(ostream &os, Point<type, dim> &pt)，也就是去掉了const，运行发现通过了，并且之前加在第一个重载函数的语句也输出来，说明第一个重载函数被调用了。我取注掉之前的注释，运行，发现这次依旧是第一个重载函数被调用，而不是第二个了。

结论及注意事项：

C++中，const类型对象只能调用const成员函数(上面提过的)，但非const类型对象对于重载了const和非const的函数，会优先调用非const函数。这也提醒我们对于确定不想改变的变量，一定要定义为const类型，防止调用了某个非const的成员函数改变了对象数据却没有发现！

一个类重载operator[]()函数时，要重载operator[]两次，一个是const函数，一个是非const函数。const函数的返回值用按值传递，非const函数的返回值用引用。只实现一次重载，在某些情况下是会报错的。