c++ - 返回泛型函数中对象的引用(具有指针或非指针属性)

Question

--大学作业--

我已经使用过如下所示的通用函数:

template<class T1, class T2, int max>
class Collection{
    T1* _elements1[max];
    T2* _elements2[max];
    int _count;
public:
    // ctor

    bool AddElement(const T1& e1, const T2& e2)
    {
        for (int i = 0; i < _count; i++)
            if (_elements1[i] == e1 && _elements2[i] == e2)
                return false;

        _elements1[_count] = e1;
        _elements2[_count] = e2;

        _count++;

        return true;
    }

    int GetMax()const { return max;}
    T1& GetElement1(int index)const { return *_elements1[index]; }
    T2& GetElement2(int index)const { return *_elements2[index]; }
}

在main() :

Collection<int, double, 6> collection;

for (int i = 0; i < 6; i++)
    collection.AddElement(i, i + 0.4);

cout << collection << endl;

我也用const在operator<<对于这个类，一切都很好，没有与 const 相关的编译器投诉.

但是，今天我尝试了这门课的稍微不同的版本，我们应该练习它，因为它将以某种形式出现在考试中。

template<class T1, class T2, int max>
class Collection{
    T1 _elements1[max];
    T2 _elements2[max];
    int _count;
public:
    // ctor

    int GetMax()const { return max;}
    T1& GetElement1(int index)const { return _elements1[index]; }
    T2& GetElement2(int index)const { return _elements2[index]; }
}

这里的区别在于T1和 T2不是 pointers 的数组但是当 return 时，也是普通对象的数组，并且也在底部ing，没有必要取消引用。

但是，在后一个示例中，我遇到了这个错误:

error C2440: 'return' : cannot convert from 'const int' to 'int &'

虽然我用谷歌搜索了一下，发现我是否放了另一个 const在这些函数前面是这样的:

const T1& GetElement1(int index)const { return _elements1[index]; }
const T2& GetElement2(int index)const { return _elements2[index]; }

错误消失了。

当然，这解决了我的问题，但我更愿意了解为什么会发生这种情况以及幕后到底发生了什么。如果有一种简单的方法可以解释我提供的两个示例之间的区别，我们将不胜感激。

Answer 1

在第一个 Collection 版本中，_elements1[index] 的类型是 int *const&。这个const是因为你在const方法中访问了_elements1(实际上this是const在这种情况下)，这也意味着您不能修改 _elements1[index]。当您取消引用 _elements1[index] 时，您将得到 int&，这就是 _elements1[index] 指向的内容。因此，您可以从返回 T1& 的 GetElement1 返回它。

现在进入您的第二个 Collection 类。这里 _elements1[index] 在 GetElement1 方法中是 const int& 类型，因为你在 const 方法中访问 _elements1，所以添加了 const。现在你的错误的原因是因为你不能隐式地将 const int& 转换为 int&。

如果你想知道什么类型在不同的地方有_elements1[index]，你可以使用下面的技巧:

template<typename T>
struct TD;

// ...

T1& GetElement1(int index)const { 
    TD<decltype(_elements1[index])> tt;        
    return _elements1[index]; 
    }

将输出 decltype 上面的确切类型的错误:

error: implicit instantiation of undefined template 'TD<const int &>'
                                                        ^^^^^^^^^^^ - type of _elements1[index]