const引用传递的类的引用成员行为的设计原因

Design reasons for the behavior of reference members of classes passed by const reference

本文关键字：引用 成员 const      更新时间：2023-10-16

假设有代码

#include <iostream>
struct A{
  int y;
  int& x;
  A():y(0),x(y){}
};

void f(int& x){
  x++;
}
void g(const A& a){
  f(a.x);
  //f(a.y);
}

int main(){
  A a;
  g(a);
  std::cout<<a.y<<std::endl;
}

内部g（）不允许对y调用f（），因为a是用const修饰符传递的然而，y的值可以在g（）中通过对x调用f来修改；

有了指针，类似的东西可以得到非常相似的

struct B{
  int* x;  
}

和

g(const B&){
   *x++;
}

是允许的。这一点非常清楚：我们有一个指向非常量int的常量指针。但是在前面的引用示例中，如果引用是对象，为什么在这种情况下它们表现为指针？这种行为下的设计策略是什么？

如果引用是对象

引用是而不是对象——它们是对对象的引用。

你说得对，将引用本身设为const并不是很有用：因为它们是不可重新密封的，所以在任何情况下都不能像指针一样进行变异。

事实上，将引用视为具有特殊语法的const指针（而不是指向const的指针！）可能会更有帮助。

请注意，如果想要一个间接方法，它确实为引用对象提供常量（即，为了防止这里的f(a.x)调用），您可以编写一个智能指针样式的东西来实现它。

的具体示例

struct A
{
    int x;
    int *p;
    int &r;
    A() : x(0), p(&x), r(x) {}
};

现在处于A a:

  • a.x是可变int
  • a.p是指向可变int的可变指针（因此我们可以重新放置它）（我们可以更改它指向的整数的值）
  • 并且a.r是对可变int的引用
    • 请注意，由于我们无论如何都不能更改（重新设置）引用，因此引用本身是常量或可变的并不意味着什么

但在const A b:中

  • b.x是一个常量整数
  • b.p是一个指向可变int的常量指针（因此我们无法重新定位它）
  • b.r是对可变int的引用
    • 注意constness是如何应用于A的成员（指针或引用）的，并且不按比例传递到引用

标准中的实际语言是

c++11

8.3.2参考文献[dcl.ref]

1-[…][注：引用可以被认为是对象的名称。--尾注]

因此，如果引用是一个对象的名称，而不是对象本身，那么使封闭结构为const会使名称为const（这毫无意义，因为引用不能反弹），但不是对象本身。

我们也看到

6-如果typedef、类型模板参数或decltype说明符表示类型TR即对类型T的引用，尝试创建类型"对cvTR的左值引用"会创建类型"T的左值参考"[…]

由于对cv对象的成员访问会创建cv左值，因此同样适用，cv资格将被取消。

在C++中，引用通常由指针实现。（我认为sizeofa引用和指针是相同的）。

事实上，我通常认为引用是指针，但语法不同。

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