C++ [ ] Operatorüberladung

[Simon K. (simon)]

Hallo,

Ich habe vor eine Klasse für ein GPIO-Modul (AVR32) zu erstellen und 
diese Klasse mit dem [ ] - operator zu überladen.

Das heißt, dass folgendes möglich sein soll:

uint8_t Gpio4Value = KlassenInstanz[4]; //GPIO lesen
KlassenInstanz[4] = 1; //GPIO Setzen

Der erste Fall sollte ja ohne Probleme gehen, wenn ich dafür folgende 
Memberfunktion programmiere:

uint8_t Klasse::operator[](uint8_t Gpio)
{
    //GPIO lesen und Wert zurückgeben
}

Allerdings kann ich so den operator[] nicht als LValue benutzen - ist 
mir auch völlig klar warum.

Rein theoretisch sollte es aber möglich sein, dieser Klasse ein Attribut 
hinzuzufügen, das vom Typ einer weiteren Klasse ist (Nenne ich sie mal 
DummyKlasse) und eine Referenz auf diese Klasse beim operator[] 
zurückzugeben.

Nun kann ich die DummyKlasse mit dem operator= überladen und dort eine 
Schreibroutine einbauen.

Das Problem ist aber nun, dass ich immer die DummyKlasse zurückgeliefert 
bekomme. Auch im ersten Falle (GPIO lesen).

Frage nun: Wie gestalte ich irgendwie eine Unterscheidung der operator[] 
Funktion. Beziehungsweise: Kann ich die DummyKlasse mit einer weiteren 
Funktion überladen, die sich auf uint8_t (im obigen Falle) sinnvoll 
casten lässt?

Ich hoffe das Problem ist herübergekommen und danke schonmal für jede 
Hilfe.

[Andreas K. (a-k)]

Da operator[] ein Objekt einer Klasse zurück gibt dürfte es ausreichen, 
wenn du dort zusätzlich
  operator bool ();
definierst.

[Andreas K. (a-k)]

Übrigens wird das Ergebnis eher schön als effizient sein, weil Compiler 
dazu neigen, Klassenobjekte nicht in Register zu legen, auch wenn darin 
genug Platz wäre. Allein schon weil Register meist keine Adressen haben 
(Ausnahme: AVR).

[Simon K. (simon)]

Ok. Wusste nicht dass es so leicht funktioniert. So sieht es im Moment 
aus:

#include <iostream>

class DummyKlasse
{
public:
  int n;

  DummyKlasse& operator=(int Wert)
  {
    std::cout << "Zuweisung an " << n << ": " << Wert << "\n";
    return *this;
  }
  
  operator int()
  {
    return 3;
  }
};

class Klasse
{
protected:
  DummyKlasse m_DummyKlasse;

public:
  DummyKlasse& operator[] (int i)
  {
    m_DummyKlasse.n = i; //< blöd
    return m_DummyKlasse;
  }
};

int main()
{
  Klasse A;

  A[3] = 5;

  std::cout << "Gelesener Wert aus 5: " << A[5];

  return 0;
}

Zuweisung an 3: 5
Gelesener Wert aus 5: 3

Bin allerdings noch nicht ganz zufrieden, weil beim Aufruf des [] 
Operators noch der Index in der DummyKlasse gespeichert werden muss :/

[Andreas K. (a-k)]

Wenn du Glück hast, löst sich der ganze temporäre Kram beim Inlining in 
Luft auf. Aber wie schon gesagt - solche Abstraktionen gibts nicht immer 
gratis.

[Simon K. (simon)]

Hmpf. Schade eigentlich. Ich habe jetzt zwar auch alles in eine Klasse 
verbannen können, aber trotzdem brauche ich die temporäre Variable:

class Klasse
{
protected:
  int n;

public:
  Klasse& operator[] (int i)
  {
    n = i;
    return *this;
  }

  Klasse& operator=(int Wert)
  {
    std::cout << "Zuweisung an " << n << ": " << Wert << "\n";
    return *this;
  }

  operator int()
  {
    return 3;
  }
};

int main()
{
  Klasse A;

  A[3] = 5;

  std::cout << "Gelesener Wert aus 5: " << A[5];

  return 0;
}

[Andreas K. (a-k)]

Es gibt m.E. kein Verfahren ohne diese temporaries.

Aber wie schon gesagt: Wenn GCC erlaubt wird, das Zeug zu inlinen, dann 
fliegt das nachweislich alles via Optimizer wieder raus.

Aus

extern int x[], y;

class Klasse
{
protected:
  int n;

public:
  Klasse& operator[] (int i)
  {
    n = i;
    return *this;
  }

  Klasse& operator=(int Wert)
  {
    x[n] = Wert;
    return *this;
  }

  operator int()
  {
    return x[n];
  }
};

int main()
{
  Klasse A;

  A[3] = 5;

  y = A[5];

  return 0;
}

wird bei AVR

        ldi r24,lo8(5)
        ldi r25,hi8(5)
        sts (x+6)+1,r25
        sts x+6,r24
        lds r24,x+10
        lds r25,(x+10)+1
        sts (y)+1,r25
        sts y,r24

und besser gehts nicht.

[Gerard C. (gerardchoinka)]

wie wäre es mit

class DummyKlasse
{
public:
  uint8_t & ref;

  DummyKlasse(uint8_t & reff)
  :ref(reff)
  {
  }

  DummyKlasse& operator=(uint8_t & Wert)
  {
    ref = Wert;
    std::cout << "Zuweisung an " << n << ": " << Wert << "\n";
    return *this;
  }

  uint8_t & operator uint8_t()
  {
    return ref;
  }
};


wenn das ganze mit Referenzen gemacht wird sollte der Compiler alles 
wegoptimieren können (könnte er wahrscheinlich auch schon ohne)

[Simon K. (simon)]

Andreas Kaiser wrote:
> und besser gehts nicht.

Recht hast du. Danke dir und auch Gerard.