C++类重载下标运算符operator[]返回值带&与不带的差异是什么？

为什么两段代码输出结果完全一致？ #

• 你调用std::cout输出double&类型（double的左值引用）和double类型时，std::ostream的<<运算符重载都会读取对应位置存储的浮点数值打印，不会输出内存地址。只有输出指针类型（比如double*）时才会打印内存地址，引用本质是原变量的别名，不是指针，所以不会触发地址打印逻辑。
• 两段代码你都只做了只读访问操作：返回引用时直接读取原数组elem[2]的数值，返回值时拷贝了elem[2]的数值再打印，二者读取到的数值完全相同，输出自然一致，也不会触发运行报错。

两种写法的核心区别是什么？ #

只有在写操作场景下差异才会体现，比如你在main函数中加一行赋值代码：

some_class[2] = 10.5;
std::cout << some_class[2] << std::endl;

• 第一段返回double&的代码可以正常编译运行：返回的是elem[2]的引用，赋值操作会直接修改类内部数组对应位置的值，第二行打印结果为10.5。
• 第二段返回double的代码编译直接报错：返回的是临时右值，C++不允许对临时右值做赋值操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cppprogramming