将 vector<shared_ptr<T>> 复制到 vector<shared_ptr<const T>> 中（不同情况）C++

Question

我有一个：

std::vector<std::shared_ptr<T>>

Which I would like to copy to a

std::vector<std::shared_ptr<const T>>

现在我注意到，如果我这样做：

class A
{
public:
    A(const std::vector<std::shared_ptr<int>>& list) : internalList(list.begin(), list.end()) {}
    std::vector<std::shared_ptr<const int>> internalList;
};

代码可以通过编译 (使用clang++且标准为c++14)，但是如果我执行以下操作：

class A
{
public:
    A(const std::vector<std::shared_ptr<int>>& list) : internalList(list) {}
    std::vector<std::shared_ptr<const int>> internalList;
};

我发现使用拷贝构造函数时会出现奇怪的问题，因为它无法确定从非 const 转换到 const 的转换方式。

xxxx.cpp:672:56: error: no matching constructor for initialization of 'std::vector<std::shared_ptr<const int> >'

请有人解释一下为什么，以及我使用构造函数中的迭代器的方法是否是最佳解决方案？

- user18490

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如果只是从非const转换为const（即从int到const int），那就没问题了。但这里发生的不是这种情况，而是从一个完全不同类型的对象转换为另一个对象。而且复制构造函数只接受自己类型的参数，而不是不同类型的参数。 - Some programmer dude

好的，这很有道理，但是像这样行不行？ int a = 1; const int b = a？所以我的问题是为什么这个赋值可以工作，而使用复制构造函数却不能呢？我真的很好奇它为什么不能这样做？我猜想这不是出于优化的原因... - user18490

@user18490 const std::vector<T> 不同于 std::vector<const T>。因此，与 int 和 const int 的类比不成立。 - R Sahu

Answer 1

如果std::vector提供了转换构造函数，那么您的代码可以正常工作：

template<class T, class A = std::allocator<T>>
class vector {
public:
    template<class T1, class A1>
    explicit vector(const vector<T1, A1>& other)
        : vector(other.begin(), other.end())
    {}

    ...
};

然而，在每个标准库容器中都拥有这样一个构造函数并没有太多价值，因为通过引入一个更通用的container_cast实用程序（例如，参见这个答案），几乎可以实现相同的效果。那么你就可以这样写：

class A
{
public:
    A(const std::vector<std::shared_ptr<int>>& list) : internalList(container_cast(list)) {}
    std::vector<std::shared_ptr<const int>> internalList;
};

- Leon

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请注意，container_cast 的实现强制执行复制而不是移动，在将其用于实际代码之前需要进行改进。;-] - ildjarn

Answer 2

最初，使用不同类型实例化的类模板完全是不同的类型。然后，std::shared_ptr和std::shared_ptr是完全不同的类型，std::vector>和std::vector>也是不同的类型，并且不能相互转换。

根据std::vector的构造函数（第5个），复制构造函数接受与其参数相同类型的std::vector。这意味着对于std::vector>，它不能接受std::vector>，因为它不能隐式地转换为std::vector>。

另一方面，接受迭代器范围的构造函数（第四个构造函数）是一个函数模板，迭代器的类型是模板参数，不必指向相同类型的迭代器。如果这个类型可以用来构造向量，则允许使用指向其他类型的迭代器。例如，std::shared_ptr<int> 可以用来构造 std::shared_ptr<const int>，那么这是可以的。

请注意，std::shared_ptr 有复制/移动构造函数模板，可以将具有不同元素类型的 std::shared_ptr 作为其参数。（而 std::vector 没有此功能。）

- songyuanyao