1. 分析
重载一维数组下标很简单,通过下标传入的索引值,返回内部数组中相应的值。那重载二维数组的下标运算呢?
其实重载二维和一维本质是一样的,因为 C/C++ 中所谓的 “二维或多维数组”都是由简单的一维数组表示的。举个例子哈:
下面是两个 int 数组,第(1)个是熟悉的一维数组,第(2)个是熟悉的二维数组,现在你要做的就是将第(2)个数组看成是一个一维数组。
(1)int array[3];
(2)int array[3][4];
怎么看?可以在头脑中将第(2)个数组数组看成如下定义的方式, 数组 array 包含 3 个元素,其中每个元素又都是一个数组类型(或者说是一个指针类型)。
typedef int T[4];
T array[3];
至于更高维数的数组,也是这样看,比如如下的三维数组,可以采用下面的方式来定义。
int array[3][4][5];
typedef int T1[5];
typedef T1 T2[4];
T2 array[3];
由于实际中二维数组用的较多,所以,下面主要是练习二维数组的下标重载。那重载二维数组的下标有什么好处呢?最大的好处就在于可以使代码简洁直观。
我在网上也看到过一些别人的实现方法,其中在 文章(http://edu.gamfe.com/tutor/d/24416.html)中就提到了一种重载方法,使用一维数组来表示二维数组,这是大多数的实现方法,但是其实现过程过于复杂,其构建了两个类,分别用来获取行和列,然后计算出指定的二维下标对应的内部一维数组的值并返回。
下面介绍我自己写重载二维下标实现方式,不一定最好,但比上面提到的方式要好。
2. 重载固定维数的二维数组下标
struct Matrix4f { float m[4][4]; float * const operator[](const int i) { return m[i]; } };
测试赋值和取值操作,均正常:
Matrix4f m; m[0][0] = 1.0f; m[1][1] = 9.9f; cout << m[0][0] << endl; // 1 cout << m[1][1] << endl; // 9.9
3. 重载维数可变的二维数组下标
template <typename T> class Matrix { public: Matrix(int row, int col) :m_row(row), m_col(col), m_data(nullptr) { m_data = new T[m_row * m_col]; } ~Matrix() { if (m_data != nullptr) { delete[] m_data; m_data = nullptr; } } // 返回二维数组的第 k 行地址,注意加上 const 因为数组地址是不可变的 T * const operator[](int k) { return &m_data[k * m_col]; } private: int m_row; int m_col; T *m_data; };
其中 operator[] 返回 T * const 类型是因为数组首地址是常量,防止非法的赋值操作,例如:
int arr1[3][4]; int arr2[3][4]; arr1[0] = arr2[0]; // ERROR!
测试赋值和取值操作:
Matrix<int> m2(3, 4); m2[0][0] = 2; m2[2][3] = 9; cout << m2[0][0] << endl; // 2 cout << m2[2][3] << endl; // 9
和一般的二维数组一样没有越界检查,所以越界操作也是可以的,但是尽量使用前检查索引是否越界,以免引发未知错误。
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