在void*中存储指向T的指针，但T可能是const或nonconst - 使用void const*还是只使用void*？

Question

当模板代码需要在变量类型为 void * 的变量中存储 T * ，以便稍后可以检索并强制转换回 T *，但它需要处理 T 和 T const * 时，应该使用 void * 还是 void const * 进行类型擦除存储？（任何一种选择都需要至少一个const转换。）

（假设程序在运行时跟踪将void*放入其中以确保仅检索与放入的相同类型，但它在编译时不知道将要存储在变量中的类型。）

编辑：还要假定未键入的存储隐藏在具有模板set()和get()方法的包装类后面，这些方法记录用于set（）调用的T，如果用于get（）调用不同的T，则抛出异常。所以问题实际上是关于包装类如何存储它。 （注意：包装类本身不是一个模板；只是它的方法set（）和get（）是模板。）

过去，当遇到这个问题时，我使用了union {void * p_nc; void const * p_c;};但我想知道这是否比仅使用const_cast过度。

问题是，哪种方式更好（如果有）：将 T const * 的const转换为 void * 中的存储，还是在检索非const T *时使用 void * const 进行存储并将const转换关闭？

- Dennis

---

有没有什么理由不直接存储这两个指针，当使用const指针时将非const指针设置为nullptr？对我来说，这似乎是显而易见的做法。 - David Schwartz

大卫 - 我也考虑过这个问题，几乎要把它加入到问题中。然后我意识到它在功能上等同于“联合”情况，只是存储方式不同。 - Dennis

这并不完全是因为它不需要单独检查哪个指针有效。(当您设置一个非const指针时，您会同时设置两个指针。) - David Schwartz

对，但问题是代码必须在 get() 函数中知道要转换成什么类型，因此它已经知道它是否为 const。这将是一个单独的变量，用于存储指针中的类型。它可以是从 RTTI type_id 派生出来的东西，也可以是枚举值等。 - Dennis

除了“const”之外，存储为“void”，实际类型为“T”。当指针被存储时，“T”类型丢失。当检索存储的值时，它具有“void”类型，并且必须转换回“T”类型。例如，假设我们正在讨论存储“int”，那么“T”可以很容易地变为“int const”或“int”。因此，如果我们在检索时知道“T”，我们也知道它是“int”还是“int const”。 - Dennis

Answer 1

从读者的角度来看（包括你未来六个月后的自己），最好尽可能清晰地表达思想，而不是试图将强制转换的次数降至最少。

在您的情况下，使用union表示“它可以是任何一个”，但它并没有对实际执行进行任何检查。

另一方面，具有明确界面的实现两个const和非const访问函数（包括转换函数）允许您执行运行时检查并相应地采取行动（错误消息？异常？）。

一个清晰的接口具有封装实现的附加好处，以便您的客户端代码不依赖于实现的内部结构 - 您的客户端代码将只使用您的模板作为const或非const（根据用途），并且访问/转换函数将负责确保实际使用是有效的。

- YePhIcK

---

谢谢，但我更假设隐藏存储的接口存在，并询问该接口的实现应如何处理存储指针。 我省略了描述如何确保正确类型访问的方法，因为我不想让问题太长。可能是add()为每个T分配唯一的ID，也可能是类型数量很少以使用枚举变量。 - Dennis