C++非const指针成员上的const方法

Question

我想知道如何在const方法中保护一个非const指针成员变量。例如：

class B{
    public:
        B(){
            this->val=0;
        }

        void setVal(){
            this->val = 2;
        }

    private:
        int val;
};

class A{
    public:
        A():b(new B){}
        void changeMemberFromConstMethod() const{
            this->b->setVal();
        }
    private:
        B * b; // how to protect data pointed in A::changeMemberFromConstMethod
}

有没有可能在A::b方法中“保护”指向的数据？ 经过多次网络研究，尚未找到满意的答案。 谢谢你的帮助。

- Alex

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“医生，我这样做会很疼。” - “那就不要那样做。” 没有人会扭曲你的手臂并强迫你在常量方法中调用 setVal。我想我不理解问题的本质。 - Igor Tandetnik

这只是一个示例。例如，这就像我想设置的保证，即不修改指向B数据的数据。 - Alex

如果你不想修改 *b，那就不要修改。我仍然无法理解困难的本质。 - Igor Tandetnik

首先感谢您的早期回复。我的问题性质是关于通过const进行语义保护的。如果b是一个对象，编译会失败，这是正常的。我想要保证这种行为。你明白吗？我知道如果我不想修改*b，我就不会去修改它。这只是举个例子。 - Alex

我猜他想看到执行上述代码时的错误信息。 - Michal Hosala

Answer 1

也许是这样的内容：

类似于这样的东西：

template <typename T>
class deep_const_ptr {
  T* p_;
public:
  deep_const_ptr(T* p) : p_(p);

  T* operator->() { return p_;}
  const T* operator->() const { return p_;}
};

class A {
  deep_const_ptr<B> b = new B;
};

deep_const_ptr在A的const方法中表现得像一个const T* const指针，在非const方法中则像T*。更详细的类定义留给读者自行完成。

- Igor Tandetnik

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很有趣！但是如何选择正确的运算符呢？ - Alex

我差不多明白了。更精确地说，它是如何工作的（分辨率）？它将尝试第一个运算符，并查看返回值是否为const，然后找到正确的运算符？就这样？ - Alex

不，重载决议（大多数情况下）不考虑返回类型。但它确实会考虑方法是否标记为“const”。当在const对象上调用时，非const方法不可行，因此只能使用const方法。当在非const对象上调用时，优先选择非const方法。 - Igor Tandetnik

非常感谢。你是怎么了解这些深层机制的呢？^^最后，你能看到我问题的目的和语义方式吗？ - Alex

Answer 2

如果您更改了A的成员，则会从中删除该成员。

    B* b;

to

    B b;

那么你就能得到预期的结果。

class A{
    public:
        A() : b() {}

        void changeMemberFromConstMethod() const{
            this->b.setVal(); // This will produce a compiler error. 
        }
    private:
        B b;
}

- R Sahu

Answer 3

您所面临的问题是const方法会使所有成员变量变为const。但在这种情况下，它会使指针变为const。具体来说，就好像您只有一个B * const b，这意味着一个指向（仍然可变的）B的常量指针。如果您没有将成员变量声明为const B * b（即指向常量B的可变指针），那么就无法防止这种行为。

如果您只需要一个const B，那么请按以下方式定义A：

class A {
public:
    A() : b(new B) {}

    // This WILL give an error now.
    void changeMemberFromConstMethod() const { b->setVal(); }
private:
    const B* b;
}

但是，如果A的其他方法会改变B，那么你所能做的就是确保在A中的const方法中不会改变B。

- rwols

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我同意你的看法。但是如果我设置： void changeMemberFromConstMethod(){b->setVal();} 另一方面，这将会失败。我希望const方法能够表明：const B * b const；你看到了吗？ - Alex

Answer 4

尝试使用以下一般方法，在这种情况下保护通过指针引用的对象的const属性。

1. Rename B *b

   B *my_pointer_to_b;
   

   And change the initialization in the constructor accordingly.

2. Implement two stubs:

   B *my_b() { return b; }
   const B *my_b() const { return b; }
   

3. Replace all existing references to b with my_b(), in the existing code. Going forward, in any new code, always use my_b() to return the pointer to b.

可变方法将获得指向B的非const指针；常量方法将获得指向B的const指针，并且重命名这一额外步骤可以确保所有现有代码都符合新的规则。

- Sam Varshavchik

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这是一种有趣的方法。但是有点扭曲^^。如何可能根据const或非const方法找到正确的方法呢？ - Alex

一个const方法只能调用其他的const方法。在const方法中，“this”是一个常量指针，而不是可变指针。这实际上是一种相当常见的设计模式。 - Sam Varshavchik