c++ - 如何强制执行有关指针数据成员的常量正确性

Question

在工作中进行讨论后，我们似乎无法在具有指针数据成员的类上强制执行“逻辑”常量正确性，例如:

class Widget {
public:
    void Foo();
    void FooConst() const;
};

class WidgetManager {
public:
    WidgetManager() : _pW(std::shared_ptr<Widget>(new Widget())) { }

    void ManagerFoo()
    {
        _pW->Foo();         // should be OK, will not compile if declared as "const Widget*"
        _pW->FooConst();    // should be OK
    }

    void ManagerFooConst() const
    {
        _pW->Foo();         // should NOT be OK, will not compile if declared as "const Widget*"
        _pW->FooConst();    // should be OK
    }

    void RegenerateWidget()
    {
        _pW = std::shared_ptr<Widget>(new Widget());
    }

private:
    std::shared_ptr<Widget> _pW;
};

可以看出，我们想要 WidgetManager::ManagerFooConst()无法调用 WidgetManager 的非常量函数的指针成员，同时仍允许从 WidgetManager 的其他非常量函数调用它们.这意味着，将指针声明为 std::shared_ptr<const Widget> (即 const Widget* )已出局。

此外，我们想要使指针引用另一个选项 Widget在经理的生命周期内，所以我们真的不想将其作为数据成员持有(并且不能通过引用持有)。

当然，这里强制执行所有“按位”常量正确性，因为 WidgetManager 没有数据成员可以从 const 方法中修改(包括由 Widget 指向的特定 _pW)，但我们希望实现“逻辑”const 正确性，即使指向的成员也无法修改。

我们唯一想出的办法是在 this 中添加常量和非常量“Widget 的 setter/getter ” :

class Widget {
public:
    void Foo();
    void FooConst() const;

    Widget* GetPtr()    { return this; }
    const Widget* GetConstPtr() const   { return this; }
};

并恢复使用这些而不是直接使用箭头运算符:

void WidgetManager::ManagerFoo()
{
    // shouldn't use "->" directly (lint?)

    _pW->GetPtr()->Foo();
    _pW->GetPtr()->FooConst();
    //_pW->GetConstPtr()->Foo();        // this won't compile (good)
    _pW->GetConstPtr()->FooConst();

}

void WidgetManager::ManagerFooConst() const
{
    // shouldn't use "->" directly (lint?)

    _pW->GetPtr()->Foo();               // shouldn't be used (lint?)
    _pW->GetPtr()->FooConst();          // shouldn't be used (lint?)
    //_pW->GetConstPtr()->Foo();        // this won't compile (good)
    _pW->GetConstPtr()->FooConst();
}

但这太丑陋了，编译器绝对不能强制执行。

具体来说，试图重载 operator->对于 Widget*和 const Widget*似乎没有任何改变:ManagerFooConst()仍然可以调用_pW->Foo() .

有什么办法可以实现吗？

Answer 1

您可以使用(或重新实现)std::experimental::propagate_const

然后您的代码将是:

class Widget {
public:
    void Foo();
    void FooConst() const;
};

class WidgetManager {
public:
    WidgetManager() : _pW(std::make_shared<Widget>()) {}

    void ManagerFoo()
    {
        _pW->Foo();      // OK
        _pW->FooConst(); // OK
    }

    void ManagerFooConst() const
    {
        _pW->Foo();         // not compile
        _pW->FooConst();    // OK
    }

private:
    std::experimental::propagate_const<std::shared_ptr<Widget>> _pW;
};

Demo