Sobrecarga do operador [] []

É possível sobrecarregar o []operador duas vezes? Para permitir, algo como isto: function[3][3](como em uma matriz bidimensional).

Se for possível, gostaria de ver algum código de exemplo.

Você pode sobrecarregar operator[]para retornar um objeto no qual você pode usar operator[]novamente para obter um resultado.

class ArrayOfArrays {
public:
    ArrayOfArrays() {
        _arrayofarrays = new int*[10];
        for(int i = 0; i < 10; ++i)
            _arrayofarrays[i] = new int[10];
    }

    class Proxy {
    public:
        Proxy(int* _array) : _array(_array) { }

        int operator[](int index) {
            return _array[index];
        }
    private:
        int* _array;
    };

    Proxy operator[](int index) {
        return Proxy(_arrayofarrays[index]);
    }

private:
    int** _arrayofarrays;
};

Então você pode usá-lo como:

ArrayOfArrays aoa;
aoa[3][5];

Este é apenas um exemplo simples, você gostaria de adicionar um monte de verificação de limites e outras coisas, mas você entendeu.

Uma expressão x[y][z]requer que seja x[y]avaliada como um objeto dque suporte d[z].

Isso significa que x[y]deve ser um objeto com um operator[]que avalia como um "objeto proxy" que também oferece suporte a operator[].

Esta é a única maneira de acorrentá-los.

Como alternativa, sobrecarregue operator()para receber vários argumentos, de modo que você possa invocar myObject(x,y).

Para uma matriz bidimensional, especificamente, você pode se safar com uma única sobrecarga de operador [] que retorna um ponteiro para o primeiro elemento de cada linha.

Em seguida, você pode usar o operador de indexação integrado para acessar cada elemento da linha.

É possível se você retornar algum tipo de classe de proxy na primeira chamada []. No entanto, há outra opção: você pode sobrecarregar o operador () que pode aceitar qualquer número de argumentos ( function(3,3)).

Uma abordagem é usar std::pair<int,int>:

class Array2D
{
    int** m_p2dArray;
public:
    int operator[](const std::pair<int,int>& Index)
    {
       return m_p2dArray[Index.first][Index.second];
    }
};

int main()
{
    Array2D theArray;
    pair<int, int> theIndex(2,3);
    int nValue;
    nValue = theArray[theIndex];
}

Claro, você pode typedefopair<int,int>

Você pode usar um objeto proxy, mais ou menos assim:

#include <iostream>

struct Object
{
    struct Proxy
    {
        Object *mObj;
        int mI;

        Proxy(Object *obj, int i)
        : mObj(obj), mI(i)
        {
        }

        int operator[](int j)
        {
            return mI * j;
        }
    };

    Proxy operator[](int i)
    {
        return Proxy(this, i);
    }
};

int main()
{
    Object o;
    std::cout << o[2][3] << std::endl;
}

Ele vai ser ótimo se você pode deixar-me saber que function, function[x]e function[x][y]são. Mas de qualquer maneira, deixe-me considerá-lo como um objeto declarado em algum lugar como

SomeClass function;

(Como você disse que é sobrecarga de operador, acho que não vai se interessar por array como SomeClass function[16][32];)

Então, functioné uma instância do tipo SomeClass. Em seguida, procure a declaração de SomeClasspara o tipo de operator[]sobrecarga de retorno , assim como

ReturnType operator[](ParamType);

Então function[x]terá o tipo ReturnType. Procure novamente ReturnTypea operator[]sobrecarga. Se houver tal método, você pode usar a expressão function[x][y].

Nota, ao contrário function(x, y), function[x][y]são 2 chamadas separadas. Portanto, é difícil para o compilador ou tempo de execução garantir a atomicidade a menos que você use um bloqueio no contexto. Um exemplo semelhante é, libc diz que printfé atômico, enquanto chamadas sucessivas para o operator<<fluxo de saída sobrecarregado não são. Uma declaração como

std::cout << "hello" << std::endl;

pode ter problemas em aplicativos multi-thread, mas algo como

printf("%s%s", "hello", "\n");

está bem.

#include<iostream>

using namespace std;

class Array 
{
     private: int *p;
     public:
          int length;
          Array(int size = 0): length(size)
          {
                p=new int(length);
          }
          int& operator [](const int k)
          {
               return p[k];
          }
};
class Matrix
{
      private: Array *p;
      public: 
            int r,c;
            Matrix(int i=0, int j=0):r(i), c(j)
            {
                 p= new Array[r];
            }
            Array& operator [](const int& i)
            {
                 return p[i];
            }
};

/*Driver program*/
int main()
{
    Matrix M1(3,3); /*for checking purpose*/
    M1[2][2]=5;
}

struct test
{
    using array_reference = int(&)[32][32];

    array_reference operator [] (std::size_t index)
    {
        return m_data[index];
    }

private:

    int m_data[32][32][32];
};

Encontrei minha própria solução simples para isso.

template<class F>
struct indexer_t{
  F f;
  template<class I>
  std::result_of_t<F const&(I)> operator[](I&&i)const{
    return f(std::forward<I>(i))1;
  }
};
template<class F>
indexer_t<std::decay_t<F>> as_indexer(F&& f){return {std::forward<F>(f)};}

Isso permite que você pegue um lambda e produza um indexador (com []suporte).

Suponha que você tenha um operator()que suporte a passagem de ambas as coordenadas em onxe como dois argumentos. Agora, o [][]suporte de escrita é apenas:

auto operator[](size_t i){
  return as_indexer(
    [i,this](size_t j)->decltype(auto)
    {return (*this)(i,j);}
  );
}

auto operator[](size_t i)const{
  return as_indexer(
    [i,this](size_t j)->decltype(auto)
    {return (*this)(i,j);}
  );
}

E feito. Nenhuma classe personalizada necessária.

Se, em vez de dizer um [x] [y], você gostaria de dizer um [{x, y}], você pode fazer assim:

struct Coordinate {  int x, y; }

class Matrix {
    int** data;
    operator[](Coordinate c) {
        return data[c.y][c.x];
    }
}

É possível sobrecarregar multiple [] usando um manipulador de template especializado. Só para mostrar como funciona:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <tuple>
#include <array>

using namespace std;

// the number '3' is the number of [] to overload (fixed at compile time)
struct TestClass : public SubscriptHandler<TestClass,int,int,3> {

    // the arguments will be packed in reverse order into a std::array of size 3
    // and the last [] will forward them to callSubscript()
    int callSubscript(array<int,3>& v) {
        return accumulate(v.begin(),v.end(),0);
    }

};

int main() {


    TestClass a;
    cout<<a[3][2][9];  // prints 14 (3+2+9)

    return 0;
}

E agora a definição de SubscriptHandler<ClassType,ArgType,RetType,N>para fazer o código anterior funcionar. Isso apenas mostra como isso pode ser feito. Esta solução é ideal nem livre de erros (não threadsafe, por exemplo).

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <tuple>
#include <array>

using namespace std;

template <typename ClassType,typename ArgType,typename RetType, int N> class SubscriptHandler;

template<typename ClassType,typename ArgType,typename RetType, int N,int Recursion> class SubscriptHandler_ {

    ClassType*obj;
    array<ArgType,N+1> *arr;

    typedef SubscriptHandler_<ClassType,ArgType,RetType,N,Recursion-1> Subtype;

    friend class SubscriptHandler_<ClassType,ArgType,RetType,N,Recursion+1>;
    friend class SubscriptHandler<ClassType,ArgType,RetType,N+1>;

public:

    Subtype operator[](const ArgType& arg){
        Subtype s;
        s.obj = obj;
        s.arr = arr;
        arr->at(Recursion)=arg;
        return s;
    }
};

template<typename ClassType,typename ArgType,typename RetType,int N> class SubscriptHandler_<ClassType,ArgType,RetType,N,0> {

    ClassType*obj;
    array<ArgType,N+1> *arr;

    friend class SubscriptHandler_<ClassType,ArgType,RetType,N,1>;
    friend class SubscriptHandler<ClassType,ArgType,RetType,N+1>;

public:

    RetType operator[](const ArgType& arg){
        arr->at(0) = arg;
        return obj->callSubscript(*arr);
    }

};


template<typename ClassType,typename ArgType,typename RetType, int N> class SubscriptHandler{

    array<ArgType,N> arr;
    ClassType*ptr;
    typedef SubscriptHandler_<ClassType,ArgType,RetType,N-1,N-2> Subtype;

protected:

    SubscriptHandler() {
        ptr=(ClassType*)this;
    }

public:

    Subtype operator[](const ArgType& arg){
        Subtype s;
        s.arr=&arr;
        s.obj=ptr;
        s.arr->at(N-1)=arg;
        return s;
    }
};

template<typename ClassType,typename ArgType,typename RetType> struct SubscriptHandler<ClassType,ArgType,RetType,1>{
    RetType operator[](const ArgType&arg) {
        array<ArgType,1> arr;
        arr.at(0)=arg;
        return ((ClassType*)this)->callSubscript(arr);
    }
};

Com um std::vector<std::vector<type*>>, você pode construir o vetor interno usando o operador de entrada customizado que itera sobre seus dados e retorna um ponteiro para cada dado.

Por exemplo:

size_t w, h;
int* myData = retrieveData(&w, &h);

std::vector<std::vector<int*> > data;
data.reserve(w);

template<typename T>
struct myIterator : public std::iterator<std::input_iterator_tag, T*>
{
    myIterator(T* data) :
      _data(data)
    {}
    T* _data;

    bool operator==(const myIterator& rhs){return rhs.data == data;}
    bool operator!=(const myIterator& rhs){return rhs.data != data;}
    T* operator*(){return data;}
    T* operator->(){return data;}

    myIterator& operator++(){data = &data[1]; return *this; }
};

for (size_t i = 0; i < w; ++i)
{
    data.push_back(std::vector<int*>(myIterator<int>(&myData[i * h]),
        myIterator<int>(&myData[(i + 1) * h])));
}

Exemplo vivo

Esta solução tem a vantagem de fornecer a você um contêiner STL real, para que você possa usar loops for especiais, algoritmos STL e assim por diante.

for (size_t i = 0; i < w; ++i)
  for (size_t j = 0; j < h; ++j)
    std::cout << *data[i][j] << std::endl;

No entanto, ele cria vetores de ponteiros, portanto, se você estiver usando pequenas estruturas de dados como esta, poderá copiar diretamente o conteúdo dentro do array.

Código de amostra:

template<class T>
class Array2D
{
public:
    Array2D(int a, int b)  
    {
        num1 = (T**)new int [a*sizeof(int*)];
        for(int i = 0; i < a; i++)
            num1[i] = new int [b*sizeof(int)];

        for (int i = 0; i < a; i++) {
            for (int j = 0; j < b; j++) {
                num1[i][j] = i*j;
            }
        }
    }
    class Array1D
    {
    public:
        Array1D(int* a):temp(a) {}
        T& operator[](int a)
        {
            return temp[a];
        }
        T* temp;
    };

    T** num1;
    Array1D operator[] (int a)
    {
        return Array1D(num1[a]);
    }
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Array2D<int> arr(20, 30);

    std::cout << arr[2][3];
    getchar();
    return 0;
}

vector <vector <T>> ou T ** é necessário apenas quando você tem linhas de comprimento variável e muito ineficiente em termos de uso / alocação de memória se você precisar de uma matriz retangular, considere fazer algumas contas em vez disso! veja o método at ():

template<typename T > class array2d {

protected:
    std::vector< T > _dataStore;
    size_t _sx;

public:
    array2d(size_t sx, size_t sy = 1): _sx(sx), _dataStore(sx*sy) {}
    T& at( size_t x, size_t y ) { return _dataStore[ x+y*sx]; }
    const T& at( size_t x, size_t y ) const { return _dataStore[ x+y*sx]; }
    const T& get( size_t x, size_t y ) const { return at(x,y); }
    void set( size_t x, size_t y, const T& newValue ) { at(x,y) = newValue; }
};

Usando C ++ 11 e a Biblioteca Padrão, você pode fazer uma bela matriz bidimensional em uma única linha de código:

std::array<std::array<int, columnCount>, rowCount> myMatrix {0};

std::array<std::array<std::string, columnCount>, rowCount> myStringMatrix;

std::array<std::array<Widget, columnCount>, rowCount> myWidgetMatrix;

Ao decidir que a matriz interna representa as linhas, você acessa a matriz com uma myMatrix[y][x]sintaxe:

myMatrix[0][0] = 1;
myMatrix[0][3] = 2;
myMatrix[3][4] = 3;

std::cout << myMatrix[3][4]; // outputs 3

myStringMatrix[2][4] = "foo";
myWidgetMatrix[1][5].doTheStuff();

E você pode usar ranged- forpara saída:

for (const auto &row : myMatrix) {
  for (const auto &elem : row) {
    std::cout << elem << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

(Decidir que as arraycolunas internas representam permitiria uma foo[x][y]sintaxe, mas você precisaria usar for(;;)loops mais desajeitados para exibir a saída.)

Meus 5 centavos.

Eu sabia intuitivamente que precisava fazer muitos códigos clichê.

É por isso que, em vez de operator [], fiz operador sobrecarregado (int, int). Então, no resultado final, em vez de m [1] [2], fiz m (1,2)

Eu sei que é algo DIFERENTE, mas ainda é muito intuitivo e parece um script matemático.

A solução mais curta e fácil:

class Matrix
{
public:
  float m_matrix[4][4];

// for statements like matrix[0][0] = 1;
  float* operator [] (int index) 
  {
    return m_matrix[index];
  }

// for statements like matrix[0][0] = otherMatrix[0][0];
  const float* operator [] (int index) const 
  {
    return m_matrix[index];
  }

};