Pourquoi les tableaux de références sont-ils illégaux ?

Question

Le code suivant ne compile pas.

int a = 1, b = 2, c = 3;
int& arr[] = {a,b,c,8};

Que dit la norme C++ à ce sujet ?

Je sais que je peux déclarer une classe qui contient une référence, puis créer un tableau de cette classe, comme indiqué ci-dessous. Mais je veux vraiment savoir pourquoi le code ci-dessus ne compile pas.

struct cintref
{
    cintref(const int & ref) : ref(ref) {}
    operator const int &() { return ref; }
private:
    const int & ref;
    void operator=(const cintref &);
};

int main() 
{
  int a=1,b=2,c=3;
  //typedef const int &  cintref;
  cintref arr[] = {a,b,c,8};
}

Il est possible d'utiliser struct cintref au lieu de const int & pour simuler un tableau de références.

Answer 1

Pour répondre à votre question sur la norme, je peux citer la Norme C++ §8.3.2/4 :

Il n'y a pas de références à des références, pas de tableaux de références et aucun pointeur vers des références.

C'est parce que les références ne sont pas des objets et qu'elles n'occupent pas la mémoire et n'ont donc pas d'adresse. On peut les considérer comme des alias pour les objets. Déclarer un tableau de rien n'a pas beaucoup de sens.

Answer 2

Les références ne sont pas des objets. Elles n'ont pas de stockage propre, elles ne font que référencer des objets existants. C'est pourquoi il n'est pas utile d'avoir des tableaux de références.

Si vous voulez un poids léger objet qui fait référence à un autre objet, vous pouvez utiliser un pointeur. Vous ne pourrez utiliser un struct avec un membre de référence en tant qu'objets dans des tableaux si vous fournissez une initialisation explicite pour tous les membres de référence pour tous les membres de référence. struct instances. Les références ne peuvent pas être mises en majuscules par défaut.

Editar: Comme le note jia3ep, dans la section standard sur les déclarations, il y a une interdiction explicite sur les tableaux de références.

Answer 3

Il s'agit d'une discussion intéressante. Il est clair que les tableaux de références sont carrément illégaux, mais je pense que la raison n'est pas aussi simple que de dire "ce ne sont pas des objets" ou "ils n'ont pas de taille". J'aimerais souligner que les tableaux eux-mêmes ne sont pas des objets à part entière en C/C++ - si vous n'êtes pas d'accord avec cela, essayez d'instancier des classes de modèles stl en utilisant un tableau comme paramètre de modèle de 'classe', et voyez ce qui se passe. Vous ne pouvez pas les retourner, les assigner, les passer comme paramètres. (un paramètre de tableau est traité comme un pointeur). Mais il est légal de créer des tableaux de tableaux. Les références ont une taille que le compilateur peut et doit calculer - vous ne pouvez pas utiliser sizeof() pour une référence, mais vous pouvez créer une structure ne contenant que des références. Elle aura une taille suffisante pour contenir tous les pointeurs qui implémentent les références. Vous ne pouvez pas instancier une telle structure sans initialiser tous ses membres :

struct mys {
 int & a;
 int & b;
 int & c;
};
...
int ivar1, ivar2, arr[200];
mys my_refs = { ivar1, ivar2, arr[12] };

my_refs.a += 3  ;  // add 3 to ivar1

En fait, vous pouvez ajouter cette ligne à la définition de la structure

struct mys {
 ...
 int & operator[]( int i ) { return i==0?a : i==1? b : c; }
};

...et maintenant j'ai quelque chose qui ressemble BEAUCOUP à un tableau de refs :

int ivar1, ivar2, arr[200];
mys my_refs = { ivar1, ivar2, arr[12] };

my_refs[1] = my_refs[2]  ;  // copy arr[12] to ivar2
&my_refs[0];               // gives &my_refs.a == &ivar1

Maintenant, ce n'est pas un vrai tableau, c'est une surcharge d'opérateur ; il ne fera pas les choses que les tableaux font normalement comme sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), par exemple. Mais il fait exactement ce que je veux qu'un tableau de références fasse, avec un C++ parfaitement légal. Sauf que (a) c'est une douleur à mettre en place pour plus de 3 ou 4 éléments, et (b) ça fait un calcul en utilisant un tas de ? : qui pourrait être fait en utilisant l'indexation (pas avec l'indexation normale de la sémantique de calcul des pointeurs en C, mais l'indexation quand même). J'aimerais voir un type 'tableau de références' très limité qui puisse réellement faire cela. C'est-à-dire qu'un tableau de références ne serait pas traité comme un tableau général de choses qui sont des références, mais plutôt comme un nouveau type de "tableau de référence" qui correspondrait effectivement à une classe générée en interne, similaire à celle ci-dessus (mais que vous pouvez malheureusement utiliser pour créer un tableau de référence). ne peut pas faire avec des modèles).

ceci pourrait probablement fonctionner, si vous n'êtes pas gêné par ce genre de choses : refondre '*this' en un tableau d'int * et retourner une référence faite à partir de l'un d'entre eux : (non recommandé, mais cela montre comment le bon 'tableau' fonctionnerait) :

 int & operator[]( int i ) { return *(reinterpret_cast<int**>(this)[i]); }

Answer 4

Un tableau est implicitement convertible en un pointeur, et Le pointeur à référence est illégal en C++.

Answer 5

Parce que comme beaucoup l'ont dit ici, les références ne sont pas des objets, ce sont simplement des alias. Il est vrai que certains compilateurs peuvent les implémenter comme des pointeurs, mais la norme ne le spécifie pas. Et parce que les références ne sont pas des objets, vous ne pouvez pas pointer vers elles. Stocker des éléments dans un tableau signifie qu'il y a une sorte d'adresse d'index (c'est-à-dire pointer vers des éléments à un certain index) ; et c'est pourquoi vous ne pouvez pas avoir de tableaux de références, parce que vous ne pouvez pas pointer vers eux.

Utilisez boost::reference_wrapper, ou boost::tuple à la place ; ou simplement des pointeurs.