对容器中项目的常量正确指针访问

Const-correct pointer access to items in a container

问题

我有一个 class 保存指向容器的指针。该容器提供对其项目子集的访问。这是通过具有 const 和非常量版本 returning 一个 const/non-const 指针向量的方法实现的。以下代码是从更复杂的设置中摘录的最小(非完整功能)代码:

#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)报错:

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,我的意图是让 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 return 类型的指针Entity const*。将 m_data 的类型从 ContainerType* 更改为 ContainerType 可以解决问题,但这不是我原始代码中的选项。

问题:

  1. 似乎MyType::pointers() const通过它的属性m_data调用了非常量方法MyContainer::pointers(),它的类型是MyContainer* const(至少我是这么认为的)。我显然需要输入 MyContainer const*。有没有优雅的解决方案来实现这一点?
  2. 不太优雅的解决方案是将指针转换为 const 指针:std::vector<Entity const*> ret = static_cast<ContainerType const*>(m_data)->pointers();这被认为是明智的解决方案吗?
  3. 更一般地说:是我的设计有缺陷,还是我只是遗漏了一个细节?

免责声明: 我希望这不是重复的,看来其他人之前一定遇到过同样的问题。无论如何,我无法通过阅读 SO 上的相关问题来解决这个问题。 (问题 Const correctness causing problems with containers for pointers?不同,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目前的问题。)

写的时候

m_data->pointers()

您正在调用同一个函数(非常量函数),因为 m_data 定义为:

ContainerType* m_data;

即指向非常量对象的指针。

当你使用 constobj 时,编译器将 m_data 视为一个 const 成员(你不能更改 constobj),但在这个对象中,指针仍然指向一个非 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" 到 return const 指针,即使对象不是 const。

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;
    }
};

改变

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

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