數組操作符的重載（二十八）

        我們在學習了 string 類對象后，就不禁頭腦中冒出了一個問題：string 類對象還具備 C 方式字符串的靈活性嗎？還能直接訪問單個字符嗎？那么 string 類最大限度的考慮了 C 字符串的兼容性，可以按照使用 C 字符串的方式使用 string 對象。

        下來我們用 C 方式使用 string 類，看看示例代碼

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string s = "a1b2c3d4e";
    int n = 0;
    
    for(int i=0; i<s.length(); i++)
    {
        if( isdigit(s[i]) )
        {
            n++;
        }
    }
    
    cout << n << endl;
    
    return 0;
}

        我們這個程序是用來統計字符串中的數字的個數的，看看編譯結果

        再用 BCC 編譯試試

        同樣也是 4，再來用 VS 編譯器試試

        VS 同樣也是 4，證明這就不是偶然了。那么問題來了哈，類的對象怎么支持數組的下標訪問呢？這時我們就得需要重載數組訪問操作符了。數組訪問符是 C/C++ 中的內置操作符，數組訪問符的原生意義是數組訪問和指針運算。

        下來我們就復習下之前在 C 語言中學習的指針和數組

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    int a[5] = {0};
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        a[i] = i;
    }
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << *(a + i) << endl;    // cout << a[i] << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        i[a] = i + 10;
    }
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << *(i + a) << endl;    // cout << a[i] << endl;
    }
    
    return 0;
}

        我們看看編譯結果

        已經實現了數組的訪問。那么下來說說關于數組訪問操作符（[]）的幾個知識點：a> 只能通過類的成員函數重載；b> 重載函數能且僅能使用一個參數；c> 可以定義不同參數的多個重載函數。

        下來我們通過實例代碼來看看重載數組訪問操作符是怎樣實現的

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
    int a[5];
public:
    int& operator [] (int i)
    {
        return a[i];
    }
    
    int& operator [] (const string& s)
    {
        if( s == "1st" )
        {
            return a[0];
        }
        else if( s == "2nd" )
        {
            return a[1];
        }
        else if( s == "3rd" )
        {
            return a[2];
        }
        else if( s == "4th" )
        {
            return a[3];
        }
        else if( s == "5th" )
        {
            return a[4];
        }
        
        return a[0];
    }
    
    int length()
    {
        return 5;
    }
};

int main()
{
    Test t;
    
    for(int i=0; i<t.length(); i++)
    {
        t[i] = i;
    }
    
    for(int i=0; i<t.length(); i++)
    {
        cout << t[i] << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    cout << t["5th"] << endl;
    cout << t["4th"] << endl;
    cout << t["3rd"] << endl;
    cout << t["2nd"] << endl;
    cout << t["1st"] << endl;
    
    return 0;
}

        我們通過重載數組操作符，可以在 C++ 中對類對象也可以使用數組那樣的方式進行訪問。我們還可以直接通過 t["1st"] 這種方式對數組進行訪問。看看編譯結果

        下來我們利用數組操作符的重載來完善下我們之前實現的數組類

IntArry.h 源碼

#ifndef _INTARRAY_H_
#define _INTARRAY_H_

class IntArray
{
private:
    int m_length;
    int* m_pointer;
    
    IntArray(int len);
    bool construct();
public:
    static IntArray* NewInstance(int length);
    int length();
    bool get(int index, int& value);
    bool set(int index, int value);
    int& operator [] (int index);
    IntArray& self();
    ~IntArray();
};

#endif

IntArray.cpp 源碼

#include "IntArray.h"

IntArray::IntArray(int len)
{
    m_length = len;
}

bool IntArray::construct()
{
    bool ret = true;
    
    m_pointer = new int[m_length];
    
    if( m_pointer )
    {
        for(int i=0; i<m_length; i++)
        {
            m_pointer[i] = 0;
        }
    }
    else
    {
        ret = false;
    }
    
    return ret;
}

IntArray* IntArray::NewInstance(int length)
{
    IntArray* ret = new IntArray(length);
    
    if( !(ret && ret->construct()) )
    {
        delete ret;
        
        ret = 0;
    }
    
    return ret;
}

int IntArray::length()
{
    return m_length;
}

bool IntArray::get(int index, int& value)
{
    bool ret = (0 <= index) && (index <= length());
    
    if( ret )
    {
        value = m_pointer[index];
    }
    
    return ret;
}

bool IntArray::set(int index, int value)
{
    bool ret = (0 <= index) && (index <= length());
    
    if( ret )
    {
        m_pointer[index] = value;
    }
    
    return ret;
}

int& IntArray::operator [] (int index)
{
    return m_pointer[index];
}

IntArray& IntArray::self()
{
    return *this;
}

IntArray::~IntArray()
{
    delete[] m_pointer;
}

test.cpp 源碼

#include <iostream>
#include <string>
#include "IntArray.h"

using namespace std;

int main()
{
    IntArray* a = IntArray::NewInstance(5);    
    
    if( a != NULL )
    {
        IntArray& array = a->self();
        
        cout << "array.length() = " << array.length() << endl;
    
        array[0] = 1;
        
        for(int i=0; i<array.length(); i++)
        {  
            cout << array[i] << endl;
        }
    }
    
    delete a;
    
    return 0;
}

        我們在 IntArray.h 頭文件中添加了兩個函數，一個是數組操作符的重載，另一個則是返回類的引用。返回類的引用則是方便我們在 test.cpp 中可以直接以數組的方式來進行訪問，看看編譯結果

        通過對數組操作符重載的學習，總結如下：1、string 類最大程度的兼容了 C 字符串的用法；2、數組訪問符的重載能夠使得對象模擬數組的行為；3、只能通過類的成員函數重載數組訪問符；4、重載函數能且僅能使用一個參數。

        歡迎大家一起來學習 C++ 語言，可以加我QQ：243343083。