is_const在引用中的作用与预期不符。

Question

我写了一个测试程序：

#include <iostream> 
#include <type_traits> 
using namespace std; 
template<class T> 
void f(T&& t) 
{ 
     cout<<is_const<T>()<<endl; 
     //++t; 
} 
int main() { 
     const int i=0; 
     f(i); 
     return 0; 
} 

它输出了“0”，显示T不是常量！这很奇怪。然后我修改了f:

template<class T> 
void f(T&& t) 
{ 
     cout<<is_const<T>()<<endl; 
     ++t; 
} 

然后出现了编译错误，表示我们正在修改只读的t。 那么，t是否可以被修改呢？在我的程序中有什么误解吗？

- vik santata

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@101010 用法正确。is_const具有适当的转换运算符。 - juanchopanza

@juanchopanza 谢谢你提供的信息，我之前不知道。 - 101010

@juanchopanza 在 cout<<is_const<T>()<<endl; 语句中，什么会将其强制转换为布尔类型？ - xaxxon

try is_const<std::remove_reference<T>>::value - M.M

@xaxxon 嗯，没有 ostream& operator<<(ostream&, is_const<T>)，所以选择的余地不大。 - juanchopanza

如果你有兴趣学习关于类型推断的所有知识 - 包括为什么T不是引用类型 - 那么可以阅读Scott Meyers所著的《Effective Modern C++》，这本书完整而易懂地讲解了类型推断以及更多相关话题。 - davidbak

Answer 1

请参阅std::is_const:

如果T是一个const限定类型（即const或const volatile），则提供成员常量值等于true。对于任何其他类型，值为false。

t被声明为转发引用。因此对于您的代码，T将被推断为const int&，它是一个引用。引用不能被const限定，它本身不会是const。确切地说，不存在const引用（即int& const），因为引用无法再次重新绑定。 const int&是一个引用到const int；请注意，t因此无法修改。

来自标准，$8.3.2/1 References [dcl.ref]

除非cv限定符是通过typedef名称（[dcl.typedef]，[temp.param]）或decltype-specifier（[dcl.type.simple]）引入的，否则cv限定符的引用是不合法的，在这种情况下，cv限定符将被忽略。

更多示例请见cppreference：

std::cout << std::is_const<int>::value << '\n'; // false
std::cout << std::is_const<const int>::value  << '\n'; // true
std::cout << std::is_const<const int*>::value  << '\n'; // false
std::cout << std::is_const<int* const>::value  << '\n'; // true
std::cout << std::is_const<const int&>::value  << '\n'; // false

- songyuanyao

Answer 2

无论是否可修改取决于推断出的类型的类型，这取决于传递的变量的类型。在此情况下，您传递了一个常量整数，因此t的类型为const int&，因为您将其作为转发引用接受。

至于为什么is_const返回false，那是因为T是引用类型，而引用永远不会是const。

- xaxxon

Answer 3

你的模板函数（即f）以转发引用（也称为通用引用）作为参数。决定T推导的规则被称为引用折叠规则。这些规则总结如下：

1. T& & 变成 T&
2. T& && 变成 T&
3. T&& & 变成 T&
4. T&& && 变成 T&&

现在，根据引用折叠规则，当您将 int const i 作为参数传递给 f 时，T 将被推导为 int const&。

根据 C++ 标准的表格 52，如果 T 是 const 限定的，则 is_const 将求值为 true。

此外，在C++标准的§20.13.4.3/p5类型属性[meta.unary.prop]中，有以下关于is_const类型特征如何工作的示例：

[Example:

is_const<const volatile int>::value // true
is_const<const int*>::value // false
is_const<const int&>::value // false
is_const<int[3]>::value // false
is_const<const int[3]>::value // true

— end example ]

正如您在第三行所看到的，我们的情况 is_const 评估为 false 。为什么？因为传递给 is_const 作为模板参数的类型是引用类型。现在，引用本质上是 const 的，因为您无法更改它们所引用的内容，但它们没有 const 限定符。因此，具有引用类型的 is_const 将评估为 false 。

- 101010

Answer 4

最高级别的答案是，引用没有 cv 限定。只有它们所指向的类型可以被 cv 限定。

但这是一个单词 const 放置位置很重要的时候。当你调用：

template<class T> 
void f(T&& t) 

对于类型为const int的左值，T被推导为什么？你可能会说const int&（这是正确的），但它看起来像是const (int&)类型。因此可能会混淆T是const的原因。

但如果你说它被推导为int const&（与之前相同的类型），这里就没有可能的混淆了，也许更不足为奇的是std::is_const<int const&>是std::false_type。

- Barry

Answer 5

可能的解决方案是在重载中拦截const类型：

template<class T> 
void f(T&& t) 
{ 
     ++t; 
} 

template<class T> 
void f(const T& t) 
{ 
     std::cout << "const here" << std::endl;
} 

那么对常量对象的引用将由第二个函数处理。

- Slava