通过引用返回 &Int答案

【问题标题】：Return By Reference as an &Int通过引用返回 &Int
【发布时间】：2018-02-04 00:03:16
【问题描述】：

所以我这里有这段代码：

template <class T>
T& Array<T>::operator[](const int pos){
// Exit if pos is not valid.
if (pos < 0 || pos >= mSize) {
    return -1;
}
return mArray[pos];
}

我收到了这个错误：

error: invalid initialization of non-const reference of type 'int&' from an rvalue of type 'int'

我知道它正在发生，因为我在开头有引用 &T，如果它通过 if 语句无效，我将返回 -1。尽管我想拿出参考资料，但这是一个学校实验室，我无法调整原型。所以基本上我的问题是：如果 if 语句在没有编辑任何引用的情况下通过，我如何让它以 -1 退出？ 我知道我可能在某个时候已经学会了这一点，但我有有点脑子放屁，寻找最后一点没有结果。

【问题讨论】：

要返回一个引用，你必须在某个地方（不是函数本地）有一个T，你可以返回一个引用。虽然不是一个很好的界面设计，因为这会阻止您在数组中存储 -1。

标签： c++ reference return

【解决方案1】：

这里的问题是界面设计。暂时让我们忽略一些技术细节，假设执行任务的函数不返回引用，而是按值返回。我们还假设它不是 operator[] 而是一个名为 GetValueAt 的函数：

template <class T>
T Array<T>::GetValueAt(const int pos)

这个签名本质上是告诉调用者“给我一个数字，我将返回数组中的相应元素”。重要的是要将此与另一种可能性区分开来，即有一个函数说“给我一个数字，如果确实对应于范围内的一个元素，我将返回那个元素”。在这种情况下，签名可能类似于

template<class T>
std::optional<T> Array<T>::GetValueAt(const int pos)

std::optional<T> 是一个可能确实包含 T 实例的类，或者它可能不包含任何内容。此签名识别给定整数可能不在数组范围内的事实。它接受这是一个正常的用例，并为此做好了准备。如果索引无效，则返回一个空的 std::optional。

然而，第一个签名说“无论你给我什么索引，我都会给你一个参考”。它不会将索引超出范围的情况视为正常用例，而是将其视为意外的错误情况。在这种情况下，正确的做法是抛出异常，因为没有返回的参数可以正确表达发生了什么，即：

template <class T>
T Array<T>::GetValue(const int pos)
{
if (pos < 0 || pos >= mSize) {
    throw std::invalid_argument("index out of range");
return mArray[pos];
}

请注意，在这种情况下，您很想返回 -1，但这并不能正确表示索引无效。 -1 在某些情况下可能是一个有效值，因此不适合发出错误信号。

所以总结一下，我会这样写你的方法：

template <class T>
T& Array<T>::operator[](const int pos)
{
if (pos < 0 || pos >= mSize) {
    throw std::invalid_argument("index out of range");
return mArray[pos];
}

【讨论】：

【解决方案2】：

你不应该返回-1。即使T 是可以从-1 构造的类型，您也不应该在错误时返回有效值。您如何区分成功的呼叫和失败的呼叫？另外，如果T 是不能从-1 构造的类型怎么办？例如。 std::string

根据您的 iterfaces，您有几个选项可以表明该函数无法执行其职责：

抛出异常（最佳选择）
添加assert。这将在调试模式下结束您的程序或导致发布中出现未定义的行为。
调用exit并结束程序

为了完整起见，这里还有一些其他选项，它们是处理它的更 C-ish 方式。一般都不推荐。寻求例外。

添加一个额外的参数（operator[] 不是一个选项）
返回std::optional。对于示例中的引用类型（std::optional<std::reference_wrapper<T>>），进一步复杂化
返回一个（可能为空）指针。不推荐。
设置一个静态/全局/tread_local 变量（如errno）。

【讨论】：