为什么 std::set 似乎强制使用 const_iterator？

Question

考虑下面的简单程序，它尝试使用对集合中元素的非常量引用来遍历集合的值：

#include <set>
#include <iostream>

class Int
{
public:
   Int(int value) : value_(value) {}
   int value() const { return value_; }
   bool operator<(const Int& other) const { return value_ < other.value(); }
private:
   int value_;
};

int
main(int argc, char** argv) {
   std::set<Int> ints;
   ints.insert(10);
   for (Int& i : ints) {
      std::cout << i.value() << std::endl;
   }
   return 0;
}

编译时，gcc 报错：

test.c: In function ‘int main(int, char**)’:
test.c:18:18: error: invalid initialization of reference of type ‘Int&’ from expression of type ‘const Int’  
for (Int& i : ints) {  
              ^

是的，我知道我实际上并不是要修改 for 循环中的元素。但关键是我应该能够获得在循环内使用的非 const 引用，因为集合本身不是 const 限定的。如果我创建一个 setter 函数并在循环中使用它，我会得到同样的错误。

Answer 1

集合就像一张地图，没有值，只有键。由于这些键用于加速集合操作的树，因此它们不能更改。因此所有元素都必须是 const 以防止底层树的约束被破坏。

Answer 2

该行为是设计使然。

给你一个非常量迭代器可能会激发你改变集合中的元素；随后的迭代行为将是未定义的。

请注意，C++ 标准表示 set<T>::iterator 是 const，因此 C++11 之前的老式方法仍然行不通。

Answer 3

std::set使用包含的值组成一个快速的数据结构（通常是红黑树）。更改值意味着需要更改整个结构。因此，强制 constness，std::set 可防止您将其推入不可使用状态。

Answer 4

来自cpp reference：

In a set, the value of an element also identifies it (the value is itself the key, of type T), and each value must be unique. The value of the elements in a set cannot be modified once in the container (the elements are always const), but they can be inserted or removed from the container.

为什么 std::set 似乎强制使用 const_iterator？

Why does std::set seem to force the use of a const_iterator?

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