对容器中项的恒定正确指针访问

Const-correct pointer access to items in a container

本文关键字：指针访问更新时间：2023-10-16

问题

我有一个类，其中包含指向容器的指针。容器提供对其项子集的访问。这是通过具有 const 和非 const 版本返回 const/non-const 指针向量的方法实现的。以下代码摘自更复杂的设置的最小（功能不完全正常）：

#include <vector>
struct Entity
{ int dummy; };
template <typename Value>
struct MyContainer
{
    typedef Value* pointer;
    typedef Value const* const_pointer;
    std::vector<pointer> pointers() {
        std::vector<pointer> ret;
        return ret;
    }
    std::vector<const_pointer> pointers() const {
        std::vector<const_pointer> ret;
        return ret;
    }
};
struct MyType
{
    typedef MyContainer<Entity> ContainerType;
    ContainerType* m_data;   // I cannot make this a non-pointer attribute
    std::vector<Entity*> pointers() {
        std::vector<Entity*> ret = m_data->pointers();
        return ret;
    }
    std::vector<Entity const*> pointers() const {
        std::vector<Entity const*> ret = m_data->pointers();   // error!
        return ret;
    }
//  std::vector<Entity*> pointers() const {
//      std::vector<Entity*> ret = m_data->pointers();
//      return ret;
//  }
};
int main() {
    MyType obj;
    MyType const& constobj = obj;
    std::vector<Entity*> pointers = obj.pointers();
    std::vector<Entity const*> constpointers = constobj.pointers();
//  std::vector<Entity*> constpointers = constobj.pointers();
}

Clang 3.8.0（也是 3.5.2）报告错误：

error: no viable conversion from 'vector<pointer>' to 'vector<const Entity *>'
            std::vector<Entity const*> ret = m_data->pointers();
                                       ^     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~

commected代码编译得很好，但是，我的目的是让const访问通过const访问路径（通过constobj）获得的项目，因此const方法应该返回类型为Entity const*的指针。将m_data类型从ContainerType*更改为ContainerType可以解决问题，但这在我的原始代码中不是一个选项。

问题：

似乎MyType::pointers() const通过其属性m_data调用非常量方法MyContainer::pointers()，该属性属于 MyContainer* const 类型（至少我是这么认为的）。我显然需要类型 MyContainer const*.有没有一个优雅的解决方案来实现这一目标？
不太优雅的解决方案是将指针投射到 const 指针：std::vector<Entity const*> ret = static_cast<ContainerType const*>(m_data)->pointers();这被认为是一个明智的解决方案吗？
更一般地说：我的设计有缺陷，还是我只是错过了一个细节？

免责声明：我希望这不是重复的，看来其他人以前一定有同样的问题。无论如何，我没有设法通过阅读有关SO的相关问题来解决这个问题。（问题常量正确性导致指针容器出现问题？不同的是，它是关于指针的容器。这个问题似乎是相关的，但答案并没有帮助我解决我目前的问题。

当你写的时候

m_data->pointers()

您正在调用同一函数（非常量函数），因为m_data定义为：

ContainerType* m_data;

也就是说，指向非常量对象的指针。

使用 constobj

时，编译器将m_data视为 const 成员（不能更改 constobj），但在此对象中，指针仍指向非 const 对象。

我不知道你的应用程序是什么，但你可以考虑添加一个新函数作为"cpointers"来返回常量指针，即使对象不是常量。

编辑：我的意思是，像这样：

struct MyContainer
{
    typedef Value* pointer;
    typedef Value const* const_pointer;
    std::vector<pointer> pointers() {
        std::vector<pointer> ret;
        return ret;
    }
    std::vector<const_pointer> pointers() const {
        std::vector<const_pointer> ret;
        return ret;
    }
    std::vector<const_pointer> cpointers() const {
        std::vector<const_pointer> ret;
        return ret;
    }
};
struct MyType
{
    typedef MyContainer<Entity> ContainerType;
    ContainerType* m_data;   // I cannot make this a non-pointer attribute
    std::vector<Entity*> pointers() {
        std::vector<Entity*> ret = m_data->pointers();
        return ret;
    }
    std::vector<Entity const*> pointers() const {
        std::vector<Entity const*> ret = m_data->cpointers();   // error!
        return ret;
    }
};

更改

std::vector<Entity const*> ret = m_data->pointers();   // error!

自

std::vector<Entity const*> ret = 
(static_cast<const MyContainer<Entity>*>(m_data))->pointers(); // OK