10-使用中括号表示法访问字符

12.2.3　使用中括号表示法访问字符

对于标准C-风格字符串来说，可以使用中括号来访问其中的字符：

char city[40] = "Amsterdam";
cout << city[0] << endl; // display the letter A

在C++中，两个中括号组成一个运算符——中括号运算符，可以使用方法operator 来重载该运算符。通常，二元C++运算符（带两个操作数）位于两个操作数之间，例如2 +5。但对于中括号运算符，一个操作数位于第一个中括号的前面，另一个操作数位于两个中括号之间。因此，在表达式city[0]中，city是第一个操作数，[]是运算符，0是第二个操作数。

假设opera是一个String对象：

String opera("The Magic Flute");

则对于表达式opera[4]，C++将查找名称和特征标与此相同的方法：

String::operator[](int i)

如果找到匹配的原型，编译器将使用下面的函数调用来替代表达式opera[4]：

opera.operator[](4)

opera对象调用该方法，数组下标4成为该函数的参数。

下面是该方法的简单实现：

char & String::operator[](int i)
{
    return str[i];
}

有了上述定义后，语句：

cout << opera[4];

将被转换为：

cout << opera.operator[](4);

返回值是opera.str[4]（字符M）。由此，公有方法可以访问私有数据。

将返回类型声明为char &，便可以给特定元素赋值。例如，可以编写这样的代码：

String means("might");
means[0] = 'r';

第二条语句将被转换为一个重载运算符函数调用：

means.operator[](0) = 'r';

这里将r赋给方法的返回值，而函数返回的是指向means.str[0]的引用，因此上述代码等同于下面的代码：

means.str[0] = 'r';

代码的最后一行访问的是私有数据，但由于operator 是类的一个方法，因此能够修改数组的内容。最终的结果是“might”被改为“right”。

假设有下面的常量对象：

const String answer("futile");

如果只有上述operator 定义，则下面的代码将出错：

cout << answer[1]; // compile-time error

原因是answer是常量，而上述方法无法确保不修改数据（实际上，有时该方法的工作就是修改数据，因此无法确保不修改数据）。

但在重载时，C++将区分常量和非常量函数的特征标，因此可以提供另一个仅供const String对象使用的operator版本：

// for use with const String objects
const char & String::operator[](int i) const
{
    return str[i];
}

有了上述定义后，就可以读/写常规String对象了；而对于const String对象，则只能读取其数据：

String text("Once upon a time");
const String answer("futile");
cout << text[1];    // ok, uses non-const version of operator[]()
cout << answer[1];  // ok, uses const version of operator[]()
cin >> text[1];     // ok, uses non-const version of operator[]()
cin >> answer[1];   // compile-time error