Очевидно, что мы не могли бы вернуть ссылку типа
double&
из версии со спецификатором
const
, поэтому возвращаем значение типа
double
. С таким же успехом мы могли бы вернуть ссылку типа
const double &
, но, поскольку объект типа
double
невелик, не имеет смысла возвращать ссылку (см. раздел 8.5.6), и мы решили вернуть значение. Теперь можно написать следующий код:
void ff(const vector& cv, vector& v)
{
double d = cv[1]; // отлично (использует константный вариант [ ])
cv[1] = 2.0; // ошибка (использует константный вариант [ ])
double d = v[1]; // отлично (использует неконстантный вариант [ ])
v[1] = 2.0; // отлично (использует неконстантный вариант [ ])
}
Поскольку объекты класса
vector
часто передаются по константной ссылке, эта версия оператора
operator[]()
с ключевым словом
const
является существенным дополнением.
18.5. Массивы
До сих пор мы использовали слово
массив (array) для названия последовательности объектов, расположенных в свободной памяти. Тем не менее массивы можно размещать где угодно как именованные переменные. На самом деле это распространенная ситуация. Они могут использоваться следующим образом.
• Как глобальные переменные (правда, использование глобальных переменных часто является плохой идеей).
• Как локальные переменные (однако массивы накладывают на них серьезные ограничения).
• Как аргументы функции (но массив не знает своего размера).
• Как член класса (хотя массивы, являющиеся членами класса, трудно инициализировать).
Возможно, вы заметили, что мы отдаем заметное предпочтение классу
vector
по сравнению с массивами. Класс
std::vector
следует использовать при любой возможности. Однако массивы существовали задолго до появления векторов и являлись их приблизительным прототипом во многих языках (особенно в языке C), поэтому их следует знать хорошо, чтобы иметь возможность работать со старыми программами или с программами, написанными людьми, не признающими преимущества класса
vector
.
Итак, что такое массив? Как его определить и как использовать?
Массив — это однородная последовательность объектов, расположенных в смежных ячейках памяти; иначе говоря, все элементы массива имеют один и тот же тип, и между ними нет пробелов. Элементы массива нумеруются, начиная с нуля в возрастающем порядке. В объявлении массив выделяется квадратными скобками.
const int max = 100;
int gai[max]; // глобальный массив (из 100 чисел типа int);
// "живет всегда"
void f(int n)
{
char lac[20]; // локальный массив; "живет" до конца области
// видимости
int lai[60];
double lad[n]; // ошибка: размер массива не является константой
// ...
}
Обратите внимание на ограничение: количество элементов именованного массива должно быть известно на этапе компиляции. Если мы хотим, чтобы количество элементов массива было переменным, то должны разместить его в свободной памяти и обращаться к нему через указатель. Именно так поступает класс
vector
с массивами элементов.
Как и к элементам массивов, размещенных в свободной области, доступ к элементам именованных массивов осуществляется с помощью операторов индексирования и разыменования (
[ ]
и
*
). Рассмотрим пример.
void f2()
{
char lac[20]; // локальный массив; "живет" до конца области
// видимости
lac[7] = 'a';
*lac = 'b'; // эквивалент инструкции lac[0]='b'
lac[–2] = 'b'; // ??
lac[200] = 'c'; // ??
}
Эта функция компилируется, но, как мы знаем, не все скомпилированные функции работают правильно. Использование оператора
[ ]
очевидно, но проверка выхода за пределы допустимого диапазона отсутствует, поэтому функция
f2()
компилируется, а результат записи
lac[–2]
и
lac[200]
приводит к катастрофе (как всегда, при выходе за пределы допустимого диапазона). Не делайте этого. Массивы не проверяют выход за пределы допустимого диапазона. И снова здесь нам приходится непосредственно работать с физической памятью, так как на системную поддержку рассчитывать не приходится.
А не мог ли компилятор как-то увидеть, что массив
lac
содержит только двадцать элементов, так что выражение
lac[200]
— это ошибка? В принципе мог бы, но, как нам известно, в настоящее время не существует ни одного такого компилятора. Дело в том, что отследить границы массива на этапе компиляции невозможно в принципе, а перехват простейших ошибок (таких как приведены выше) не решает всех проблем.
18.5.1. Указатели на элементы массива
Указатель может ссылаться на элемент массива. Рассмотрим пример.
double ad[10];
double* p = &ad[5]; // ссылается на элемент ad[5]
Указатель
p
ссылается на переменную типа
double
, известную как
ad[5]
.
