c++ - std::string operator[] 如何返回引用而不是字符？

Question

我正在阅读 Scott Meyers 的 Effective C++ 一书，并在阅读第 3 项 - 尽可能使用 const 时发现这个示例非常具有误导性。

我的问题是 - 数组访问如何返回感兴趣索引处的引用而不是该索引处的项目。

同时附上我执行的程序以供引用

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class TextBlock
{
    public:
        explicit TextBlock(const std::string str) : text(str) {}
        const char& operator[](std::size_t position) const { return text[position]; }
        char& operator[](std::size_t position) { return text[position]; }

        std::string get_text() { return text; }

    private:
        std::string text;
};

int main()
{
    TextBlock tb("Hello");
    cout << "Before calling operator overloading " << tb.get_text() << "\n";
    tb[0] = 'I';
    cout << "After calling operator overloading " << tb.get_text() << "\n";
    return 0;
}

我得到了相应的输出

Before calling operator overloading Hello
After calling operator overloading Iello

观察到的行为是否特定于运算符重载？

Answer 1

My question is - How can an array access return a reference at the interested index rather than the item at that index.

它不是数组访问。当您执行 text[position] 时，您正在调用 std::string 的以下重载。

char& std::string::operator [] ( std::size_t index ) ;

它返回对字符串指定位置中字符的引用，它实际上是字符的容器。这类似于其他容器的工作方式，例如 std::map 或 std::vector。通过重载类的索引运算符可以实现此行为。否则它将是未定义的，因为索引只能在指针/数组或实现了重载的类上实现。

话虽如此，应该记住数组索引实际上是指针解引用，这意味着它可以以相同的方式绑定(bind)到引用并导致相同的结果，如下所示(试试看)。这是因为 carray[i] 等同于 *(carray + i) 这是一种告诉编译器可以将指针隐式转换为引用的方法。

char& operator [] ( std::size_t i ) { return carray[i]; }
...
char carray[10];

索引运算符的实现有很好的理由。它有效地允许您像对待 char[] 一样对待 std::string；您可以为任何给定索引分配一个值，也可以访问任何给定索引以获取值。