Перегруженный оператор [] в шаблонном классе в C ++ с версиями const / nonconst

Question

Вот так, это был длинный заголовок.

Вот моя проблема.У меня есть шаблонный класс в C ++, и я перегружаю оператор [].У меня есть как константная, так и неконстантная версия, причем неконстантная версия возвращается по ссылке, так что элементы в классе можно изменить следующим образом:

myobject[1] = myvalue;

Это все работает, пока я не использую логическоев качестве параметра шаблона.Вот полный пример, который показывает ошибку:

#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

template <class T>
class MyClass
{
    private:
        vector<T> _items;

    public:

        void add(T item)
        {
            _items.push_back(item); 
        }

        const T operator[](int idx) const
        {
            return _items[idx];
        }

        T& operator[](int idx)
        {
            return _items[idx];
        }

};


int main(int argc, char** argv)
{
    MyClass<string> Test1;      //  Works
    Test1.add("hi");
    Test1.add("how are");
    Test1[1] = "you?";


    MyClass<int> Test2;         //  Also works
    Test2.add(1);
    Test2.add(2);
    Test2[1] = 3;


    MyClass<bool> Test3;        // Works up until...
    Test3.add(true);
    Test3.add(true);
    Test3[1] = false;           // ...this point. :(

    return 0;
}

Ошибка - ошибка компилятора, и сообщение:

error: invalid initialization of non-const reference of type ‘bool&’ from a temporary of type ‘std::_Bit_reference’

Я прочитал и обнаружил, что STL использует некоторое временноетипы данных, но я не понимаю, почему он работает со всем, кроме bool.

Любая помощь по этому вопросу будет принята.

Answer 1

Поскольку vector<bool> специализируется на STL и фактически не соответствует требованиям стандартного контейнера.

Херб Саттер рассказывает об этом подробнее в статье GOTW: http://www.gotw.ca/gotw/050.htm

Answer 2

A vector<bool> не настоящий контейнер.Ваш код фактически пытается вернуть ссылку на один бит, что недопустимо.Если вы измените свой контейнер на deque, я думаю, вы получите ожидаемое поведение.

Answer 3

A vector<bool> не реализован, как все другие векторы, и не работает как они.Вам лучше просто не использовать его и не беспокоиться, если ваш код не может справиться со многими его особенностями - в большинстве случаев это считается плохой вещью, навязанной нам некоторыми бездумными членами комитета C ++ Standard.

Answer 4

Некоторые изменения монора в вашем классе должны это исправить.

template <class T>
class MyClass
{ 
    private:
        vector<T> _items;

    public:

        // This works better if you pass by const reference.
        // This allows the compiler to form temorary objects and pass them to the method.
        void add(T const& item)
        {
            _items.push_back(item);
        }

        // For the const version of operator[] you were returning by value.
        // Normally I would have returned by const ref.

        // In normal situations the result of operator[] is T& or T const&
        // But in the case of vector<bool> it is special 
        // (because apparently we want to pack a bool vector)

        // But technically the return type from vector is `reference` (not T&) 
        // so it you use that it should compensate for the odd behavior of vector<bool>
        // Of course const version is `const_reference`

        typename vector<T>::const_reference operator[](int idx) const
        {
            return _items[idx];
        }

        typename vector<T>::reference operator[](int idx)
        {
            return _items[idx];
        }
};  

Answer 5

Причина ошибки заключается в том, что vector<bool> специализируется на упаковке логических значений, хранящихся внутри, и vector<bool>::operator[] возвращает какой-то прокси, который позволяет вам получить доступ к значению.

Я не думаю, чтоРешение было бы вернуть тот же тип, что и vector<bool>::operator[], потому что тогда вы просто скопировали бы прискорбное специальное поведение в свой контейнер.

Если вы хотите продолжать использовать vector в качестве базового типа, яполагаю, что проблема bool может быть исправлена ​​с помощью vector<MyBool> вместо этого, когда MyClass создается с bool.

Это может выглядеть так:

#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

namespace detail
{
    struct FixForBool
    {
        bool value;
        FixForBool(bool b): value(b) {}
        operator bool&() { return value; }
        operator const bool& () const { return value; }
    };

    template <class T>
    struct FixForValueTypeSelection
    {
        typedef T type;
    };

    template <>
    struct FixForValueTypeSelection<bool>
    {
        typedef FixForBool type;
    };

}

template <class T>
class MyClass
{
    private:
        vector<typename detail::FixForValueTypeSelection<T>::type> _items;

    public:

        void add(T item)
        {
            _items.push_back(item);
        }

        const T operator[](int idx) const
        {
            return _items[idx];
        }

        T& operator[](int idx)
        {
            return _items[idx];
        }

};


int main(int argc, char** argv)
{
    MyClass<string> Test1;      //  Works
    Test1.add("hi");
    Test1.add("how are");
    Test1[1] = "you?";


    MyClass<int> Test2;         //  Also works
    Test2.add(1);
    Test2.add(2);
    Test2[1] = 3;


    MyClass<bool> Test3;        // Works up until...
    Test3.add(true);
    Test3.add(true);
    Test3[1] = false;           // ...this point. :(

    return 0;
}

Answer 6

Как указывают другие ответы, предоставляется специализация для оптимизации распределения пространства в случае вектора .

Однако вы все равно можете сделать свой код действительным, если вы используете вектор :: reference вместо T &. Фактически, при обращении к данным, хранящимся в контейнере STL, рекомендуется использовать container :: reference.

T& operator[](int idx)

становится

typename vector<T>::reference operator[](int idx)

Конечно, это также typedef для справки:

const T operator[](int idx) const

и этот становится (удаляя ненужную лишнюю копию)

typename vector<T>::const_reference operator[](int idx) const