c++ - 返回非常量引用会导致绑定(bind)引用错误

Question

我已经使用弱指针和智能指针实现了一个双链表。该程序正在运行，但我对 getPrev 签名方法中的 const 有疑问。如果我将 const 放在方法签名的末尾，它将导致绑定(bind)引用错误

error: binding reference of type 'std::weak_ptr<Node<Integer> >&' to 'const std::weak_ptr<Node<Integer> >' discards qualifiers
         return prev;

const 的目的不是将 *this 标记为 const 吗？根据我的理解，返回类型是非常量。

这是代码，main.cpp:

#include <memory>
#include <iostream>
#include "DoubleLinkedList.h"

class Integer {
private:
    int number;
public:
    Integer(int number) : number(number) {}

    int get() { return number; }

};

int main() {

    DoubleLinkedList<Integer> list;
    list.insert(Integer(1));
    list.insert(Integer(2));
    list.insert(Integer(3));
    list.insert(Integer(4));
    list.insert(Integer(5));


    return 0;
}

DoubleLinkedList.h

#include <memory>
#include <vector>
#include <iostream>

template <typename T>
class Node {
private:
    T data;
    std::weak_ptr<Node> prev;
    std::shared_ptr<Node> next;
public:
    Node(): data(0) {}

    Node(const T &object) : data(object) {};

    T getData() const {
        return data;
    }

    void setData(T data) {
        Node::data = data;
    }

    std::weak_ptr<Node> &getPrev() const {
        return prev;
    }

    void setPrev(const std::weak_ptr<Node> &prev) {
        Node::prev = prev;
    }

    std::shared_ptr<Node> &getNext() {
        return next;
    }

    void setNext(const std::shared_ptr<Node> &next) {
        Node::next = next;
    }
};

template <typename T>
class DoubleLinkedList {
private:
    std::shared_ptr<Node<T>> header;
    std::weak_ptr<Node<T>> trailer;
    int size;
public:

    DoubleLinkedList() : size(0) {}

    void insert(const T &value) {
        auto node = std::make_shared<Node<T>>(value);

        if (size++ == 0) {
            header = node;
        } else {
            auto last = trailer.lock();
            last->getNext() = node;
            node->getPrev() = last;
        }
        trailer = node;
    }


};

Answer 1

如果你在 const 里面方法，所有数据成员都被认为是const .

也就是在这个函数里面:

std::weak_ptr<Node> &getPrev() const

你可以想象成员变量是这样的:

const T data;
const std::weak_ptr<Node> prev;
const std::shared_ptr<Node> next;

应该清楚，您不能返回对 const 对象的非 const 引用:

const int x;

int& getX()
{
  return x; // error
}

引用将允许您修改 x即使它是 const , 所以这是被禁止的(正式的:非 const 引用不能绑定(bind)到 const 对象)。

在 const 里面Node 的成员函数, prev是 const std::weak_ptr<Node> , 所以 std::weak_ptr<Node>&出于完全相同的原因无法绑定(bind)到它。

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似乎在 insert 内你打算修改 node (通过更改其 prev 值)，在这种情况下 getPrev function 不应该是 const(因为你打算修改对象)。但是这种访问可能应该保留给 DoubleLinkedList。而不是一些任意的外部用户。然后它就变成了界面设计的问题:代码的哪些部分是实现细节，应该如何向用户隐藏这些细节？界面的哪些部分是用户应该与之交互的(破坏事物的机会最小)？