如何正确声明从非常量迭代器到指针的 const 指针

Question

背景

我正在实现一个模板过滤迭代器。给定任何类型的开始和结束迭代器，此迭代器将迭代范围并跳过一元谓词 returns 为假的任何元素。当然，我希望这个一元谓词始终有一个 const 参数，以避免谓词修改支持容器。

后备迭代器可以是任何类型和容器的迭代器。可以是基本类型，指针，引用，类。真的什么都有。

我运行遇到一个问题，我无法根据模板参数迭代器声明 std::function 以具有正确的 const 声明参数。我提炼了一个说明问题的最小代码示例。

代码

#include <vector>
#include <functional>

typedef std::vector<int*> vec_type;
typedef std::function<void(const vec_type::iterator::value_type&)> func_type;

void foo(vec_type& a, func_type f){
  for (auto it = a.begin(); it != a.end(); ++it){
    f(*it);
  }
}

int main(int, char**){
  vec_type v;
  int a = 3;
  int b = 4;
  v.push_back(&a);
  v.push_back(&b);
  foo(v, [](int* x){*x = 0; });
  return 0;
}

我预计在 lamda 上会出现编译错误，因为 int* 应该是 const int* 但 GCC 4.8.1 和 VS2013 都允许它并愉快地修改我认为将成为 const 的内容.

Answer 1

您的容器存储 int*s。您的函数接受 "const reference to int*"。这意味着指针指向可变数据。数据可以愉快地修改，因为你允许了。请注意 "degrees of constness" 之间的区别 - 您不能更改指针指向的内容，但可以修改它们指向的 int。因此，要解决此问题，您的函数必须接受 "const reference to const int*" 或 const int*.

typedef std::function<void(const int*)> func_type;

...或者，如果您希望它更通用（请参阅 Yakk 的回答以获得更通用的解决方案）：

#include <type_traits>
typedef std::vector<int*> vec_type;
typedef
std::add_pointer<
  std::add_const<
    std::remove_pointer<
      vec_type::iterator::value_type
    >::type
  >::type
>::type value_t;
typedef std::function<void(const value_t&)> func_type;

Answer 2

当您修改指针指向的内容时，指针的容器不会被修改：容器拥有指针，而不是指向的对象。

但我理解 — 有时您希望 constness 向下传播指针。

这是一些模板元编程，它应该采用任何非 const 指针并使其成为 const，以及其他一切都尽可能成为 const。它以递归方式运行，处理引用（r 和 l 值）和对指针的引用到指向指针的指针的指针，几乎在任何地方都有或没有 const 或 volatile 修饰符。

template<class T>struct tag{using type=T;};

template<class X>
struct make_very_const:tag<const X> {};
template<class X>
using make_very_const_t=typename make_very_const<X>::type;
// makes code below easier to write (namely, the pointer code):
template<class X>
struct make_very_const<const X>:tag<const make_very_const_t<X>> {};
template<class X>
struct make_very_const<volatile X>:tag<const volatile make_very_const_t<X>> {};
template<class X>
struct make_very_const<const volatile X>:tag<const volatile make_very_const_t<X>> {};
// references:
template<class X>
struct make_very_const<X&>:tag<make_very_const_t<X>&>{};
template<class X>
struct make_very_const<X&&>:tag<make_very_const_t<X>&&>{};
// pointers:
template<class X>
struct make_very_const<X*>:tag<make_very_const_t<X>*const>{};
// std::reference_wrapper:
template<class X>
struct make_very_const<std::reference_wrapper<X>>:tag<std::reference_wrapper<make_very_const_t<X>>const>{};

live example

这是一大堆废话。它如此冗长的原因是没有简单的方法来匹配 "type modifiers"（指针、const、volatile、引用等），所以你最终不得不非常具体和冗长。

但它在使用时为您提供了一种干净的方式：

typedef std::vector<int*> vec_type;
typedef std::function<void(make_very_const_t<vec_type::iterator::value_type&>)> func_type;

它以一种应该可以隐式转换为的方式喷出 const 遍及所有内容。

现在，即使这样也不是完全有效。 std::vector< std::vector<int*> > 不会保护指向内部 int 的指针不被修改。以上依赖于隐式转换为 more const 情况的能力——所以要实现这一点，我们必须围绕一个几乎任意的容器编写一个 const-forcing 包装器，强制元素访问通过以上改造。这很难。

一般来说，如果您想要一个 int*，其中对象 const 指向对象 const，您需要一个智能指针来执行该要求。 N4388 提议将包装器添加到标准中，即使不完全是为了这个目的。

如何正确声明从非常量迭代器到指针的 const 指针

How to properly declare a const pointer from non-const iterator to pointer

c++

c++11

const-correctness

背景

代码