C++返回类型 T(&)[] 与使用 reference = T(&)[] 作为返回类型

C++ return type T(&)[] vs using reference = T(&)[] as return type

本文关键字：返回类型 reference C++      更新时间：2023-10-16

我正在使用

Apple clang version 11.0.3 (clang-1103.0.32.59)
Target: x86_64-apple-darwin19.2.0
Thread model: posix
InstalledDir: 
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

在下面的代码中，运算符 [] 编译但 bar 不编译。

template<typename T>
class foo {
private:
std::vector<T> data {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6};
public:
using reference = T(&)[];
reference operator[](std::size_t n) { return *static_cast<T(*)[]>(static_cast<void*>(&data[2 * n])); }
T(&)[] bar(std::size_t n) { return *static_cast<T(*)[]>(static_cast<void*>(&data[2 * n])); }
};

有错误

test.cpp:15:5: error: expected member name or ';' after declaration specifiers
T(&)[] bar(std::size_t n) { return *static_cast<T(*)[]>(static_cast<void*>(&data[2 * n])); }
~  ^

这些不应该是等价的吗？编译器在用作声明说明符时似乎无法将 T(&([] 识别为类型。

你的语法是错误的。数组的方括号位于 C++ 中的名称后面。例如，如果声明一个数组变量：

extern int arr[]; // yes
extern int[] arr; // no

这同样适用于具有数组返回类型的函数。方括号位于函数名称之后。请注意，参数列表始终紧跟在名称之后，因此括号位于参数列表之后。

此外，要使引用应用于数组而不是其元素，名称必须位于与号周围的括号内。例如，在声明变量时：

extern int (&arr)[]; // reference to array
extern int &arr[];   // syntactically, array of references
// however those are not allowed

当我们组合这些时，返回对数组的引用的正确语法：

T (&bar(std::size_t n))[]

这很丑陋，所以我建议使用类型别名，就像你与运算符重载一起使用的那样。但我也建议不要给引用别名(除非它用于泛型编程，如容器和迭代器(。相反，我的建议是：

using Arr = T[];
Arr& bar(int n);

或者，使用 cigien 演示的尾随返回类型。

附言不要static_castvoid*.惯用方法是使用reinterpret_cast：

*reinterpret_cast<T(*)[]>(&data[2 * n]);

附言我不确定您的技巧在通过生成的指针进行定向时是否具有明确定义的行为。至少，它是非常规的。我也没有看到与简单地返回指向元素的指针相比有任何优势：

T* bar(std::size_t n) { return &data[2*n]; }

这两个声明在概念上是等效的，只是编译器无法识别函数声明中该位置的特定语法。

如果您使用尾随返回类型，它将起作用：

auto bar(std::size_t n) -> T(&)[] {   // <- like this
return *static_cast<T(*)[]>(static_cast<void*>(&data[2 * n])); 
}

或者可读性较差的 (IMO( 声明语法：

T (&bar(std::size_t n)) [] {  // <- like this
return *static_cast<T(*)[]>(static_cast<void*>(&data[2 * n])); 
}
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