重載操作符[]爲稀疏向量

Question

我試圖在C創建一個「稀疏」載體類++，像這樣：

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

在內部，它會被一個std::map<int, V>（表示，其中V是存儲的值類型）。如果地圖中沒有元素，我們將假設它等於來自模板參數的值Default。

但是，我無法重載下標操作符[]。我必須重載[]運算符，因爲我將此類中的對象傳遞給了一個Boost函數，該函數預計[]能正常工作。

const版本很簡單：檢查索引是否在映射中，如果是，則返回其值，否則爲Default。

但是，非const版本要求我返回一個引用，這就是我遇到麻煩的地方。如果該值僅爲，則爲，我不需要（也不想）向地圖添加任何內容;但如果是寫成，我可能需要在地圖中添加一個新條目。問題是，超載[]不知道是否值讀取或寫入。它僅僅返回一個參考。

有什麼辦法可以解決這個問題嗎？或者也許要解決它？

Answer 1

可能有一些非常簡單的技巧，但除此之外，我認爲operator[]只需返回可以從V分配的東西（並轉換爲V），而不一定是V &。所以我認爲你需要返回一個超載的對象operator=(const V&)，它會在你的稀疏容器中創建條目。

您必須檢查Boost函數對其模板參數的作用，但用戶定義的轉換到V會影響可能的轉換鏈，例如通過阻止同一個用戶定義的轉換鏈。

Answer 2

不要讓非常量運算符&實現返回一個引用，而是一個代理對象。然後，您可以實現代理對象的賦值運算符，以區分從讀寫訪問到讀操作符[]的讀訪問。

下面是一些代碼草圖來說明這個想法。這種方法並不美觀，但很好 - 這是C++。 C++程序員不會浪費時間參加選美比賽（他們也不會有機會）。 ;-)

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

我想知道這個設計是否合理。

如果您想要返回一個引用，這意味着該類的客戶端可以將調用operator[]的結果存儲在引用中，並在以後的任何時間對其進行讀取/寫入。如果您沒有返回引用，並且/或者每次處理特定索引時都不插入元素，他們怎麼能這樣做呢？ （另外，我有這樣的感覺，即標準需要一個合適的STL容器來提供operator[]來讓該操作符返回一個引用，但我不確定這一點。）

你也許可以通過給你的代理也提供一個operator V&()（它會創建條目並指定默認值），但我不確定在某些情況下這不會打開另一個循環孔我還沒有想過。

std::map通過指定該操作者的非const版本總是插入一個元素（並且不提供const版本在所有）解決了這個問題。

當然，你可以隨時說這個不是一個現成的STL容器，並且operator[]不會返回用戶可以存儲的純引用。也許這沒關係。我只是好奇。