我可以继承 std::array 并重载运算符 [] 吗？

Question

这个问题相当简单。我正在尝试定义一个自定义数组类，它具有普通 std::array 的所有功能，但我想添加使用运算符 [] 和我的代码库中定义的自定义类型的功能。一种选择是将我的类包装在 std::array 周围，例如：

using MyType = double; // just an example

template<typename T, unsigned Size>
class MyArray
{
private:
    std::array<T, Size> m_array{ 0 };
public:
    T& operator [](MyType d) { return m_array[abs(round(d))]; }

    void print()
    {
        for (int i : m_array) {
            std::cout << i << std::endl;
        }
    }
};

int main()
{
    MyType var = 0.5649;
    MyArray<int, 5> vec;
    vec[var] = 1;

    vec.print();

    return 0;
}

输出是

0 1 0 0 0 

正如预期的那样。这样做的缺点是我无法访问典型 std::array 接口的所有其余部分。所以我想为什么不让我的数组继承自 std::array：

using MyType = double; // just an example

template<typename T, unsigned Size>
class MyArray : public std::array<T, Size>
{
public:
    // Here I explicitely cast (*this) to std::array, so my operator [] is defined in terms
    // of the std::array operator []
    T& operator [](MyType var) { return std::array<T, Size>(*this)[abs(round(var))]; }
    void print()
    {
        for (int i : (*this)) {
            std::cout << i << std::endl;
        }
    }
};

int main()
{
    MyType var = 2.123;
    MyArray<int, 5> vec{ 0 };
    vec[var] = 1;

    vec.print();

    return 0;
}

但在这种情况下输出是

0 0 0 0 0

无论值或 var，这都意味着 MyArray 无法正常工作。我究竟做错了什么？继承 std::array 时是否存在根本错误或不可能的情况？

Answer 1

继承本身是合法的，只要您不尝试delete通过指向基类的指针来访问派生类，因为基类缺少虚拟析构函数。

问题是return std::array<T, Size>(*this)[abs(round(var))];创建一个临时对象std::array并返回对其元素的引用，该引用立即变为悬空，因为函数返回时临时对象被销毁。

您想return std::array<T, Size>::operator[](abs(round(var)));调用operator[]基类的 。或者，您可以这样做static_cast<std::array<T, Size> &>(*this)[abs(round(var))];。

另请注意，std::array当您有嵌套大括号时，大括号初始化会很不稳定。例如std::array<std::pair<int, int>, 2> x = {{1,1},{1,1}};不起作用，并且需要一组额外的大括号：std::array<std::pair<int, int>, 2> x = {{{1,1},{1,1}}};。

但如果您添加继承，这也会停止工作，并且您需要另一对大括号。