C++ 在结构中重载 operator()

Question

这是来自 Box2d 物理引擎的 b2Math.h 的代码。

struct b2Vec2
{   ...
    /// Read from and indexed element.
    float operator () (int i) const
    {
         return (&x)[i];
    }
    /// Write to an indexed element.
    float operator () (int i)
    {
         return (&x)[i];
    }
    ...
    float x, y;
}

为什么我们不能只使用 SomeVector.x 和 SomeVector.y 到 read/write 矢量坐标？ return (&x)[i]; 行实际上是如何工作的？我的意思是，对结构的 x 组件的引用之后的数组括号 [] 对我来说并不清楚。

预先感谢您的回复。

Answer 1

Here is a code from b2Math.h from Box2d physics engine.

您发布的 Box2D 源代码的复制和粘贴似乎有错误。特别是，非常量方法中似乎缺少一个符号。

此外，此代码片段似乎来自当前 2.3.2 发布代码以外的代码库。

这是来自 Box2D 2.3.2 sources on GitHub 的部分：

/// Read from and indexed element.
float32 operator () (int32 i) const
{
    return (&x)[i];
}

/// Write to an indexed element.
float32& operator () (int32 i)
{
    return (&x)[i];
}

Why can't we just use SomeVector.x and SomeVector.y to read/write vector coordinates?

我们可以，而且我们通常会这样做。

然而，在 Box2D 中有一些代码（特别是 b2AABB::RayCast）似乎是从一个算法（b2AABB::RayCast 的注释说 "From Real-time Collision Detection, p179"）编写的，它迭代 x 和y 作为数组下标零和一。我猜 Erin Cato（Box2D 的作者）以这种方式实现了这些运算符：(a) 使访问在风格上更符合算法，(b) 使其工作，以及 (c) 使其在看起来有效的方式。我可以确认它至少有效。

我在 my own fork of Box2D 中重写了这些运算符。我将其接口更改为使用 []（而不是 ()），并将其实现更改为使用 switch 语句来显式访问 x 或 y。我所做的后者显然是为了避免潜在的未定义行为 w.r.t。 C++ 标准。

这里是我的实现的相关部分的片段（请注意，我并不声称这是完美的或好，只是它是一个有效的替代实现并且它应该明确依赖于定义的行为）：

/// Accesses element by index.
/// @param i Index (0 for x, 1 for y).
auto operator[] (size_type i) const
{
    assert(i < max_size());
    switch (i)
    {
        case 0: return x;
        case 1: return y;
        default: break;
    }
    return x;
}

/// Accesses element by index.
/// @param i Index (0 for x, 1 for y).
auto& operator[] (size_type i)
{
    assert(i < max_size());
    switch (i)
    {
        case 0: return x;
        case 1: return y;
        default: break;
    }
    return x;
}

And how actually line return (&x)[i]; works?

正如我上面所暗示的，我之前已经研究过这个确切的问题。

当结构的 x 和 y 成员变量的内存布局与具有两个浮点数的数组相同时有效；它通常会这样做。因此，符号 (&) 获取 x 参数的地址，然后将该地址视为数组开头的地址，然后按 i.[=27= 索引]

不过，就 C++ 标准而言，我不认为这是已定义的行为。然而，它的定义不够明确，不符合我的口味。

希望这能回答您的问题。

C++ 在结构中重载 operator()

C++ overloading operator() in struct

c++

struct

operator-overloading

box2d