如何在具有非 const 指针键的映射中通过 const 指针键查找

Question

以下 C++ 代码无法编译，因为它正在将非常量指针传递给需要 const 指针的 find() 函数。

#include <map>

std::map<int*, double> mymap;

double myfind(const int * mykey)
{
    return mymap.find(mykey)->second;
}

有没有办法在不更改地图类型或使变量 mykey 非常量的情况下使查找工作正常？毕竟函数find()不修改指向的对象，它只是比较指针。

Answer 1

尝试 const_cast，它允许您更改变量的常量（或波动性）。

#include <map>

std::map<int*, double> mymap;

double myfind(const int * mykey)
{
    return mymap.find(const_cast<int*>(mykey))->second;
}

Answer 2

映射中的键在语义上是不可变的，所有允许直接访问键的映射操作都是通过 const 限定键类型（例如 value_type 定义为 pair<const Key, T>).

在 int* 键类型的情况下，你会得到一个指向非常量 int (int*const) 的 const 指针，这不是很好（它仍然有效，因为只有指针 value 被用作键，但不变性的语义被稀释，这可能导致错误）。

不要放弃常量，只需将 map 更改为 map<const int*, double>。

那么它将适用于 const int* 以及 int* 键。

#include <map>

std::map<const int*, double> mymap;

double myfind(const int * mykey)
{
    return mymap.find(mykey)->second; // just works
}

double myfind(int * mykey)
{
    return mymap.find(mykey)->second; // also works
}

Answer 3

您可能遇到常量正确性问题。 const int *may not be what you think it is。它是一个 指向常数整数 的指针。这与地图的键类型不同，后者是 指向（非常量）整数 的指针。两者都与 int * const 不同，后者是指向（非常量）整数的 常量指针。问题不在于键值本身是可变的还是不可变的，而是你存储指针的东西是可变的还是不可变的。

例如这样编译：

std::map<int *, double> mymap; double myfind(int * const mykey) { return mymap.find(mykey)->second; }

这样做：

std::map<const int *, double> mymap; double myfind(const int *mykey) { return mymap.find(mykey)->second; } double myfind2(const int * const mykey) { return mymap.find(mykey)->second; }

你看出区别了吗？在您的原始代码中，编译器非常适合标记错误。如果您的函数采用 const int *，那么您实际上承诺不会修改我传入的指针所指向的 int。但是如果您在std::map 的键，您可能允许某人修改 int。

在这种特殊情况下，我们知道 std::map::find() 不会分配给指针参数，但编译器不会，这就是其他答案中指出的 const_cast<> 存在的原因。

Answer 4

我想我找到了解决方案，但它需要 C++14 透明比较器。

#include <map>
#include <iostream>

struct CompareIntPtrs
{
    using is_transparent = void; // enabling C++14 transparent comparators

    bool operator()(const int * l, const int * r) const
    {
        return l < r;
    }
};

std::map<int*, double, CompareIntPtrs> mymap;

double myfind(const int * key)
{
    return mymap.find(key)->second;
}

int main()
{
    int x {6};
    mymap[&x] = 66; // inserting to the map
    const int * px = &x; // creating a "const int *" variable

    std::cout << myfind(px) << std::endl; // using "const int *" for finding in map with "int*" keys
    std::cout << mymap.find(px)->second << std::endl; // we could even skip using myfind()
}

可以找到一篇关于 C++14 透明比较器的优秀文章 here。老实说，通过添加比较器，mymap 的类型略有改变，我原本不想这样做，但这是我能找到的最好的解决方案。

如果C++14不可用，我们至少有两种选择。第一个是将 mymap 复制到 myfind 中的新 std::map<const int*, double>，这是非常低效的。第二个是通过使用 const_cast<int*>(mykey) 来摆脱 constness，如果可能的话应该是 avoided。

如何在具有非 const 指针键的映射中通过 const 指针键查找

How to find by a const pointer key in a map with non-const pointer keys

c++

stl

const-correctness

const-cast

const-pointer