STL迭代器和'const'

Question

我在使用迭代器时遇到了一些隐式转换为const的问题。我不确定哪些代码是相关的（如果我知道，我可能就不会问这个问题了！），因此我将尽力说明我的问题。

typedef set<SmallObject> Container;              //not const

void LargeObject::someFunction() {               //not const
    Container::iterator it;                      //not const
    for (it = c.begin(); it != c.end(); ++it) {  //assume c is a "Container"
        (*it).smallObjectFunction();             //not a const function
    }
}

然而，我总是遇到以下错误：

error: passing 'const SmallObject' as 'this' argument of 'int SmallObject::smallObjectFunction()' discards qualifiers

然而，如果我将其转换为((SmallObject)(*it).smallObjectFunction();，那么我就可以摆脱错误信息。

我唯一能想到的是，某种方式上定义了

bool operator< (const SmallObject &a) const;

某种情况下，迭代器会返回const对象。这里需要帮助或解释吗？

- sas4740

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请问您能否发布SmallObject的实现代码？ - ULysses

Answer 1

集合和映射会根据排序条件保持元素的顺序。为了使用户代码不破坏不变量，映射的key和集合中整个元素必须是恒定的。你的问题在于存储的元素不是SmallObject而是const SmallObject。

如果没有限制，你可以：

int init[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
std::set<int> values( init, init+5 );
std::copy( values.begin(), values.end(), 
   std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
   // 1 2 3 4 5
*(values.find(3)) = 5; // luckily this does not work!
std::copy( values.begin(), values.end(), 
   std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
   // 1 2 5 4 5 -- not in order!!!

问题不仅在于现在集合元素没有顺序，而且根据树的构建方式，可能存在存在于集合中但无法找到的元素。

- David Rodríguez - dribeas

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将 smallObjectFunction 函数设为 const（如果可以的话），这样就可以解决问题了。 - Patrick

我正在修改一些 smallObjectFunction 的对象。 我有哪些选项？ 像我现在提到的那样进行强制转换吗？ 从集合中删除，编辑，然后重新插入（很丑）？ 还有别的方法吗？ - sas4740

正确的做法是取出小对象进行编辑，然后再插入。否则，您可能会破坏 set 依赖的顺序和不变量，并且会得到意想不到的结果。如果更改不影响顺序，则可以使用带有任何键的映射并修改其值--即非常量。 - David Rodríguez - dribeas

在迭代过程中删除和插入对象会不会引起问题？ - sas4740

在迭代时删除元素将会引起问题。处理它有不同的方式，通常需要复制迭代器，推进它，然后删除旧的副本。插入不会使迭代器无效，因此您可以随时插入，但是最好将修改后的元素保存在一个不同的容器中，并在完成迭代后将它们添加到集合中（以避免访问新元素）。如果您按照这个路径走，请注意可能在循环结束之前堆栈溢出并重新插入元素的异常。 - David Rodríguez - dribeas

Answer 2

您的代码并不愚蠢，并且如果符合STL实现的规范，可能会编译得很干净，这取决于STL实现所做的一些设计决策。 C++03标准没有指定set :: iterators的reference typedef应该是什么（在我看来，它们应该是非常量引用）。因此，请继续您的工作，但插入一个const_cast：

const_cast<SmallObject&>(*it).smallObjectFunction();

相比于擦除和重新插入，它更高效且更清晰。要深入讨论此问题，请查看Herb Sutter的《More Exceptional C++》中的第8项。

在这种情况下使用const_cast是完全安全的，而且这并不算是坏习惯，只需要确保您不更改确定排序的字段的值即可。如果类的接口使得难以验证您未更改顺序，则该接口可能设计不佳。

- Magnus Andermo

Answer 3

您的 c 容器中的对象是 const 类型，而 smallObjectFunction 尝试修改对象的值。

- Ioan Paul Pirau