如何限制对 class A 的非常量 public 成员 m 的访问是对另一个 class B 的常量，包含 A 作为非常量成员？

Question

a我发现这个问题对其他人来说也很有趣。所以我选择这个来最终问我关于 Stack Overflow 的第一个问题。对该情况的简要描述如下：

class A {
public:
    Type_m_first m_first;
    Type_m_second m_second;
}

class B { // shoud be const on a.m_first
private:
    A& a; 
public:
    B(A& a_) : a(a_) {};
}

编辑： 将 A 的成员设置为 private 并使用 getter 和 setters 不能解决我的问题。但是，我希望有一个像这样简单的解决方案，因为我可能会因为缺乏编程经验而错过一些简单的东西。

现在，我需要 B 的任何尚未实现的方法只有 const 访问 A.m_first 而没有 const 访问A.m_second，类似地，在访问 B.a 时，我需要使用具有相同访问限制的 B 类型的任何其他代码。当然，这是不可能的（至少从我的拙见来看是不可能的）。

尽管如此，我的问题是：

如何对 class B 实施这样的 const 限制非 const 成员的访问权限变量?

EDIT With private m_first and m_second and a getters and setters for m_first 和 m_second 情况是一样的。那么问题是：如何限制B对m_first的constgetter的访问，拒绝B对[=89=的访问] of m_first，同时允许 B 使用 m_second?

的 setter

以上就是问题。但是，如果没有以下上下文，这个问题可能是不完整的，因为它说明了问题的重要性。我面临的实际情况如下：

class A {
public:
    Type_m_first m_first;
    Type_m_second m_second;
public:
    // A lot of code.
private:
    // A lot of code.
}

class B { // shoud be const on a.m_first
private:
    A& a;
public:
    B(A& a_) : a(a_) {};
private: 
    // A lot of code, that I am supposed to move from somewhere else to here
    // or write myself.
public: 
    // A lot of code, that I am supposed to move from somewhere else to here
    // or write myself.
}

class C { // shoud be const on a.m_second
private:
    A& a;
public:
    C(A& a_) : a(a_) {};
private: 
    // A lot of code, that I am supposed to move from somewhere else to here
    // or write myself.
public: 
    // A lot of code, that I am supposed to move from somewhere else to here
    // or write myself.
}

/* 
 * A lot of other Code that is supposed to work with A, B and C. The following three
 * functions serve as an example. As you see, everything is manipulating essentially 
 * the same data from a.
 */ 

 void f(A& a, /* other args */ ) { /* ... */ }; 
 void g(B& b, /* other args */ ) { /* ... */ }; // shoud be const on b.a.m_first by design
 int h(C& c, /* other args */ ) { /* ... */ };  // shoud be const on c.a.m_second by design
 
 int main() {
     A a; 
     B b = B(a);
     C c = C(a);

     f(a, /* other args */ );
     g(b, /* other args */ );
     return h(c, /* other args */ );
 }

同样，我需要 B 的任何尚未实现的方法只有 const 访问 A.m_first 而没有 const 访问A.m_second。但是，对于 class C 我需要完全相反：我需要任何尚未实现的 C 方法只有 const访问 A.m_second 而非 const 访问 A.m_first。类似地，任何使用 B 和 C 类型的代码都应该有相应的访问限制。

当然，问题又来了：我为什么需要这个？答案是，算法的逻辑结构将由这样的设计强制执行。使所有内容 public 只是到目前为止的一个问题，因为意外地忽略了逻辑结构会导致很难在代码中找到错误，并且由于代码的复杂性，很难跟踪这样的限制，这些限制是并非由设计强制执行。

我想出但尚未实施的最佳解决方案是将代码复制到两个包装器 classes:

class A_first {
public:
    const Type_m_first& m_first;
    Type_m_second& m_second;
    A_first(A&) ; m_first(const A.m_first), m_second(A.m_second) {};
public:
    // Same code as before.
protected:
    // Same code as before.
private:
    // Same code as before.
}

class A_second {
public:
    Type_m_first& m_first;
    const Type_m_second& m_second;
    A_first(A&) ; m_first(A.m_first), m_second(const A.m_second) {};
public:
    // Same code as before.
protected:
    // Same code as before.
private:
    // Same code as before.
}

这不是我们想要的，因为代码会随着时间的推移发生很多变化，并且跟踪三个 classes 中的变化很容易出错。我的问题是，遇到这种情况怎么办？

Answer 1

好吧，我必须承认，我只是略读了你的问题，所以我可能错过了一些细节。但是 getter 那个 returns 一个 const 参考不是你需要的吗？

class A {
private:
    Type_m_first m_first;
public:
    const Type_m_first & get_m_first() const { return m_first; }

    Type_m_second m_second;
}

这里只有A的成员可以直接修改m_first。其他人必须使用通过 get_m_first.

获得的 const 引用

Answer 2

我非常怀疑这是否值得付出努力，但这可能适合您的需要：

而不是传递 B 和 C 对 A 的引用（这将授予他们无限制地访问 A，如果我理解正确的话，这就是你的全部问题), 只将访问器传递给两个成员。这可能看起来像这样：

class B {
private:
    std::function<Type_m_first const&()> getConstFirst;
    std::function<Type_m_second&()> getNonConstSecond;
public:
    B(std::function<Type_m_first const&()> f1, std::function<Type_m_second&()> f2)
        : getConstFirst(std::move(f1)), getNonConstSecond(std::move(f2)) {};

    void someMethod() {
        getConstFirst() = abc; // this won't compile
        getNonConstSecond() = xyz; // this will
    }
}

C 的类似实现。

然后，使用通过引用捕获 A 实例的 lambda 将函数传递给 B 和 C 的 c'tors：

A a; 
B b = B(
    [&a]() -> auto const& { return a.m_first; },
    [&a]() -> auto& { return a.m_second; }
    );
C c = C(
    [&a]() -> auto& { return a.m_first; },
    [&a]() -> auto const& { return a.m_second; }
    );

如何限制对 class A 的非常量 public 成员 m 的访问是对另一个 class B 的常量，包含 A 作为非常量成员？

How to restrict access to a non-const public member m of a class A to be const to a another class B, containing A as a non-const member?

c++

const-correctness

software-design