`const shared_ptr<T>`和`shared_ptr<const T>`有什么区别？

Question

我正在为 C++ 中的共享指针编写访问器方法，大意如下：

class Foo {
public:
    return_type getBar() const {
        return m_bar;
    }

private:
    boost::shared_ptr<Bar> m_bar;
}

所以为了支持getBar()的常量性，返回类型应该是一个boost::shared_ptr，它防止修改指向的Bar。我猜测要返回的类型是shared_ptr<const Bar>，这样可以做到，而const shared_ptr<Bar>则会防止重新分配指针本身指向不同的Bar，但允许修改它所指向的Bar… 但是，我不确定。如果有人确切知道，请确认一下，或者如果我错了，请纠正我。谢谢！

- Dave Lillethun

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没错，就是您说的那样。您可以查看*和->运算符的文档来确认这一点。 - syam

T *const 和 T const * 有什么区别吗？没有。 - user529758

完全不是。 const 通常修改其 _前面的内容，因此 T *const 是指向 T 的 const 指针，而 T const* 是指向 const T 的指针。最好避免在没有前置内容的情况下使用 const。 - James Kanze

@JamesKanze，这就是H2CO3的观点：T *const和T const *之间的区别与const shared_ptr<T>和shared_ptr<const T>之间的区别相同。 - Jonathan Wakely

@H2CO3，我误解了你所说的“相同”。但我很好奇：你写的是T *const，那么为什么不写成shared_ptr<T> const呢？同样地，你写的是T const*，那么为什么不写成shared_ptr<T const>呢？为什么不保持正交性，在每个地方都加上const（因为在某些情况下必须在后面加上）？ - James Kanze

Answer 1

你是正确的。 shared_ptr<const T> p; 类似于 const T * p;（或等效于T const * p;），也就是指向的对象是const，而 const shared_ptr<T> p; 类似于 T* const p;，这意味着 p 是const。总结一下：

shared_ptr<T> p;             ---> T * p;                                    : nothing is const
const shared_ptr<T> p;       ---> T * const p;                              : p is const
shared_ptr<const T> p;       ---> const T * p;       <=> T const * p;       : *p is const
const shared_ptr<const T> p; ---> const T * const p; <=> T const * const p; : p and *p are const.

同样适用于weak_ptr和unique_ptr。

- Cassio Neri

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您还回答了我心中一直有的一个问题，关于普通指针（const T* vs. T* const vs. T const *）的区别。 :) 我没有提及这个问题，因为我不想让我的SO问题变得太广泛，而且这是与我当前任务相关的问题。无论如何，我现在认为我非常明白了。谢谢！ - Dave Lillethun

我很高兴它有所帮助。我使用的最后一条提示是要记住const T* p;、T const * p;和T * const p。将星号*视为分隔符，因为在星号*的同侧是被const修饰的部分。 - Cassio Neri

我的经验法则是，const 始终指的是它左侧的东西。如果左侧没有任何东西，那么它所指的就是右侧的东西。 - hochl

hochi - const T * p; 和 T const * p; 等价吗？ - Vlad

Cassio，针对返回类型为const shared_ptr<T>的情况，它不能用于非const函数，而对于const指针则不是这样。 - Vlad

经验法则是不要看 const 的位置，而是看 *；不要把 * 视为分隔符，而是将其视为指示左侧的任何内容都是指向的内容。由于 const int 和 int const 是等效的，因此跟在任一者后面的 * 都是指向 const int 的指针。 - jensph

Answer 2

我想基于@Cassio Neri的答案提供一个简单的演示：

#include <memory>

int main(){
    std::shared_ptr<int> i = std::make_shared<int>(1);
    std::shared_ptr<int const> ci;

    // i = ci; // compile error
    ci = i;
    std::cout << *i << "\t" << *ci << std::endl; // both will be 1

    *i = 2;
    std::cout << *i << "\t" << *ci << std::endl; // both will be 2

    i = std::make_shared<int>(3);
    std::cout << *i << "\t" << *ci << std::endl; // only *i has changed

    // *ci = 20; // compile error
    ci = std::make_shared<int>(5);
    std::cout << *i << "\t" << *ci << std::endl; // only *ci has changed

}

- Jónás Balázs

Answer 3

boost::shared_ptr<Bar const>防止通过共享指针修改Bar对象。作为返回值，boost::shared_ptr<Bar> const中的const表示您不能对返回的临时变量调用非const函数；如果它是一个真正的指针（例如Bar* const），那么将被完全忽略。

通常情况下，即使在这里，也适用常规规则：const修改前面的内容：在boost::shared_ptr<Bar const>中，是Bar;在boost::shared_ptr<Bar> const中，则是实例化表达式boost::shared_ptr<Bar>本身是const。

- James Kanze

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@gatopeich 所以您可以“删除”它。 - Marcin

@Marcin，你能详细说明一下吗？ - gatopeich

Answer 4

#Check this simple code to understand... copy-paste the below code to check on any c++11 compiler

#include <memory>
using namespace std;

class A {
    public:
        int a = 5;
};

shared_ptr<A> f1() {
    const shared_ptr<A> sA(new A);
    shared_ptr<A> sA2(new A);
    sA = sA2; // compile-error
    return sA;
}

shared_ptr<A> f2() {
    shared_ptr<const A> sA(new A);
    sA->a = 4; // compile-error
    return sA;
}

int main(int argc, char** argv) {
    f1();
    f2();
    return 0;
}

- vivek2k6

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我可以建议使用 std::make_shared() （自 C++14 起）。 - Joel Bodenmann