C++如何获取operator[]调用方源码位置，有哪些可行替代方案？

C++ 的 operator[] 作为成员函数重载时确实只能接收1个显式参数，无法直接加第二个默认参数存 std::source_location，可以用下面两种方案实现需求：

方案1：隐式参数包装（推荐，完全兼容原生[]语法） #

利用隐式类型转换的构造函数默认参数在调用点求值的规则，把下标参数包装成自带源码位置的类型，operator[] 直接接收这个包装类型即可，调用方不需要修改任何[]写法：

#include <iostream>
#include <source_location>

// 下标包装类，支持int隐式转换，自动捕获调用点源码位置
struct IndexWithLoc {
    int idx;
    std::source_location loc;

    IndexWithLoc(int idx, std::source_location loc = std::source_location::current())
        : idx(idx), loc(loc) {}
};

struct Test
{
    auto operator[](IndexWithLoc loc_with_idx)
    {
        // 直接取包装类里的loc，就是调用方的源码位置
        return loc_with_idx.loc;
    }
};

int main()
{
    auto t = Test{};
    auto s0 = t[5]; // 写法和原生[]完全一致
    // 输出就是当前行的位置：main.cpp:24 int main()
    std::cout << s0.file_name() << ":" << s0.line() << ' ' << s0.function_name() << '\n';
    return 0;
}

方案2：宏包装（实现简单，需要修改调用写法） #

宏是在调用点直接展开的，直接在宏里捕获源码位置传给类的自定义获取方法即可：

#include <iostream>
#include <source_location>

struct Test
{
    auto get_with_loc(int idx, std::source_location loc = std::source_location::current())
    {
        return loc;
    }
};

// 定义宏包装调用
#define TEST_GET(t, idx) t.get_with_loc(idx)

int main()
{
    auto t = Test{};
    auto s0 = TEST_GET(t, 5);
    std::cout << s0.file_name() << ":" << s0.line() << ' ' << s0.function_name() << '\n';
    return 0;
}

方案优缺点对比 #

• 隐式参数包装方案：优点是无调用方侵入，完全保留[]的原生使用习惯；缺点如果operator[]原本支持多种下标类型，需要对应实现多个包装类，注意避免隐式转换二义性。
• 宏包装方案：优点是实现逻辑简单，不需要修改原有operator[]的核心逻辑；缺点是需要调用方改用宏写法，不符合常规编码习惯，宏本身也有全局命名冲突、无法处理复杂表达式等问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3520616